# Évaluation de la contamination environnementale par les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques, les nanoparticules métalliques et les microplastiques

Aurore Zalouk-Vergnoux

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Aurore Zalouk-Vergnoux. Évaluation de la contamination environnementale par les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques, les nanoparticules métalliques et les microplastiques. Sciences de l'environnement. Université de Nantes, 2019. tel-04115066

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HABILITATION A DIRIGER LES RECHERCHES
DE

L'UNIVERSITE DE NANTES

COMUE UNIVERSITE BRETAGNE LOIRE

ECOLE DOCTORALE N°598

Sciences de la Mer et du littoral

Spécialité : Ecotoxicologie

Par

Dr Aurore ZALOUK-VERGNOUX

Évaluation de la contamination environnementale
par les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques,
les nanoparticules métalliques et les microplastiques

HDR présentée et soutenue à l'UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, le 19 juillet 2019

Unité de recherche : EA 2160 MMS - Mer, Molécules, Santé

Composition du Jury :

Rapporteurs : Jérôme CACHOT, Professeur, Université de Bordeaux
Raphaël DELÉPÉE, Professeur, Université Caen Normandie
Gérald THOUAND, Professeur, Université de Nantes

Examinateurs : Farida AKCHA, Chercheure HDR, IFREMER Nantes
Laurence POIRIER, Maître de conférences, Université de Nantes

Président : Pierre DOUMENQ, Professeur, Université d'Aix-Marseille
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À mes aïeux,
À mes grands-parents,
À mes parents,
À mon mari,
À mes enfants

« Nous n'héritons pas de la terre de nos parents,
nous l'empruntons à nos enfants. »

Antoine de Saint-Exupéry
Remerciements

Je présente mes remerciements à tous les membres du jury qui ont accepté de juger ce dossier pour leur disponibilité, leur temps et leur expertise. Je remercie les rapporteurs : le Pr Jérôme Cachot de l'Université de Bordeaux, le Pr Raphaël Delépée de l'Université de Caen Normandie et le Pr Gérald Thouand de l'Université de Nantes. Un grand merci également aux examinateurs : le Dr Farida Akcha de l'IFREMER de Nantes, le Pr Pierre Doumenq de l'Université d'Aix-Marseille et le Dr Laurence Poirier de l'Université de Nantes.

Je tiens précisément à remercier le Pr Pierre Doumenq, « M. Doumenq », qui a accepté d'être le garant de ce dossier de demande d'HDR. Merci pour votre temps, votre aide, votre perspicacité, votre humour qui sont appréciables dans le travail ! Voilà maintenant plus de 14 ans que j'ai croisé votre chemin. Sans votre soutien toutes ces années, je n'en serais pas arrivée là.

Je souhaite également remercier vivement ma plus proche collègue depuis plus de 9 ans, le Dr. Laurence Poirier, qui est à présent ma chef, mais aussi mon amie et avec qui nous traversons les aventures au laboratoire. Je suis très heureuse que nous partagions nos bureaux. C'est particulièrement agréable de pouvoir partager avec toi des discussions scientifiques, techniques, administratives... mais aussi familiales, personnelles... Tu es un exemple pour moi de force de travail, implication et loyauté.

Un grand merci à tous les autres membres du département de Chimie Générale, Minérale et Analytique de la Faculté de Pharmacie de Nantes : Abderrahmane, Aurélie, Christine, Gaétane, Isabelle, Marjorie, Nathalie, Samuel, Vony. Il fait bon appartenir à ce département pour partager votre bonne humeur et tous les moments d'échanges à tous points de vue. Certains d'entre vous sont devenus de véritables amis.

Merci également à tous les membres du laboratoire Mer, Molécules, Santé et particulièrement le directeur, Pr Yves-François Pouchus pour son accueil au sein du laboratoire ainsi que son aide et ses précieux conseils pour la première partie de ce dossier de demande d'HDR. Je ne vais pas citer toutes les personnes d'MMS auxquelles je pense et qui ont participé de près ou de loin à la bonne humeur dans le travail, la réalisation de projets, d'expériences, de publications... Ils se reconnaitront !

Je tiens à remercier tous les étudiants qui ont participé à l'avancée des travaux de recherche, grâce à leur venue dans notre équipe, que ce soit comme stagiaire ou doctorant : Amina, Anne-Isaline, Carole, Fayza, Marjorie, Nam, Pierre, Romain, Samuel. Votre travail est indispensable à l'avancée des travaux de l'équipe et me permet aujourd'hui en partie de proposer ce dossier de demande d'HDR.

Je remercie également toutes les personnalités qui ont été mes collaborateurs, de près ou de loin, dans les différentes réponses à appel à projet, les projets, les encadrements d'étudiants... Je ne peux vous citer un à un, mais sachez que travailler à vos côtés a été très
enrichissant et souvent productif. Je pense notamment à ceux de Marseille que je suis contente de voir à chaque fois que j'y retourne !

Enfin je termine par remercier chaleureusement toute ma famille pour tout le bonheur qu'elle m'apporte, qui me soutient dans le travail et sans qui je n'aurais pas pu réaliser mes études, ce début de carrière et proposer ce dossier. Il n'est pas facile dans notre métier d'arriver à dissocier la vie professionnelle et personnelle. Les deux sont tellement prenantes et demandent un tel investissement qu'il me faudrait peut-être plusieurs vies pour arriver à être entièrement satisfaite. Le principal est de faire au mieux et surtout de faire la part des choses sans qu'une vie empiète sur l'autre. C'est comme en chimie, il faut respecter la stœchiométrie pour pouvoir équilibrer les équations !
Table des matières

<table><tr><td>Liste des abréviations</td><td>IX</td></tr><tr><td>Liste des Tableaux</td><td>XIII</td></tr><tr><td>Liste des Figures</td><td>XIV</td></tr></table>

<table><tr><td>Première partie : Présentation détaillée du candidat</td><td>1</td></tr></table>

CHIMISTE DE L'ENVIRONNEMENT – ECOTOXICOLOGUE

I. Curriculum vitae..................................................................................................................4

I.1. Notice individuelle ..................................................................................................................4

I.2. Diplômes .................................................................................................................................4

I.3. Expériences professionnelles .........................................................................................4

I.4. Stages de formation..................................................................................................................5

I.5. Autres .................................................................................................................................................5

II. Enseignement ..................................................................................................................6

II.1. Activités d'enseignement ................................................................................................................6

II.1.1 Maître de conférences ........................................................................................................6

II.1.2 Attachée temporaire d'enseignement et de recherche................................................9

II.1.3 Monitrice........................................................................................................................................9

II.2. Responsabilités pédagogiques et administratives .................................................................10

II.3. Bilan .........................................................................................................................................................10

III. Recherche ..................................................................................................................12

III.1. Participation à des programmes scientifiques .................................................................12

III.1.1 En tant que porteuse du projet..................................................................................13

III.1.2 En tant que responsable scientifique pour MMS..........................................................13

III.1.3 En tant que partenaire........................................................................................................13

III.2. Collaborations scientifiques ........................................................................................................14

III.3. Encadrement de la recherche........................................................................................................15

III.3.1 Doctorat........................................................................................................................................15

III.3.2 Master 2........................................................................................................................................16

III.3.3 Autres encadrements........................................................................................................17

III.4. Expertise..................................................................................................................................................17

III.4.1 Membre de jury de thèse........................................................................................................17

III.4.2 Révisions d'articles scientifiques..................................................................................18

III.5. Bilan .........................................................................................................................................................18

IV. Valorisation des travaux ....................................................................................................20

IV.1. Articles scientifiques ..................................................................................................................20

IV.2. Ouvrage ........................................................................................................................................23

IV.3. Conférence sur invitation personnelle........................................................................23

IV.4. Communications orales........................................................................................................24

IV.5. Communications affichées........................................................................................................27

IV.6. Bilan.........................................................................................................................................................31
Deuxième partie : Synthèse des travaux de recherche .................................................................................... 35

# ÉVALUATION DE LA CONTAMINATION DE L'ENVIRONNEMENT PAR LES HAP, LES NANOPARTICULES MÉTALLIQUES ET LES MICROPLASTIQUES

## I. Préambule .................................................................................................................................................... 37

## II. Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques........................................................................ 41

### II.1. Présentation des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques................................................ 42

### II.2. Les feux de forêt : source naturelle des HAP........................................................................ 44

#### II.2.1 La contamination en HAP des sols de la forêt incendiés du Massif des Maures .................................................................................................................... 44

#### II.2.2. L'imprégnation en HAP des végétaux après des feux de forêt................................................ 46

### II.3. La contamination en HAP du milieu estuarien ligérien ............................................................ 47

#### II.3.1. La contamination en HAP des sédiments de l'estuaire de la Loire................................................ 48

#### II.3.2. L'imprégnation en HAP de deux espèces de poissons de Loire................................................ 51

### II.4. Bilan sur les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ............................................................ 55

## III. Les nanoparticules métalliques ........................................................................................................ 56

### III.1. Présentation des nanoparticules métalliques................................................................................ 57

### III.2. Mise en place expérimentale ................................................................................................................ 58

#### III.2.1. Expositions en aquariums vs mésocosmes ................................................................................ 58

#### III.2.2. Designs expérimentaux................................................................................................................ 59

#### III.2.3. Nanoparticules, nanomatériau et nanoproduit étudiés................................................ 59

#### III.2.4. Évaluation du devenir des nanoparticules métalliques ................................................ 60

#### III.2.5. Évaluation de l'imprégnation des organismes modèles endobenthiques ................................................................................................................ 60

### III.3. Devenir des nanoparticules métalliques en milieux contrôlés................................................ 61

#### III.3.1. Colonne d'eau................................................................................................................................. 61

#### III.3.2. Sédiment................................................................................................................................................ 63

### III.4. Imprégnation des organismes en milieux contrôlés................................................................................ 65

#### III.4.1. Exposition par contamination du milieu aquatique................................................ 65

#### III.4.2. Exposition par contamination de l'alimentation ................................................ 69

### III.5. Bilan sur les nanoparticules métalliques................................................................................ 70

## IV. Les microplastiques................................................................................................................................................ 72

### IV.1. Présentation des microplastiques ................................................................................................................ 73

### IV.2. Les difficultés de l'analyse des microplastiques dans l'environnement................................................ 75

### IV.3. La mise au point des procédures d'analyse des microplastiques................................................ 77

#### IV.3.1. Protocole de préparation des échantillons de moules................................................ 78

#### IV.3.2. Protocole de préparation des échantillons de sédiment ................................................ 79

#### IV.3.3. Analyse des filtres par spectroscopie FT-IR................................................................................ 80

### IV.4. Les microplastiques dans l'environnement côtier des Pays de la Loire ................................................ 80

#### IV.4.1. Les moules et les huîtres ................................................................................................................ 81

#### IV.4.2. Les sédiments................................................................................................................................................ 84

### IV.5. Bilan sur les microplastiques................................................................................................................ 86
Troisième partie : Projets de recherche à venir associés à leur contexte................................................ 89

# DES SOURCES DE CONTAMINATION A L'ÉVALUATION DE LA QUALITÉ DES MILIEUX

## I. Projet continuum terre-mer ................................................................................................................ 91

I.1. Étude sur la prairie de Mauves ................................................................................................................ 91

I.2. Étude sur le Pont de Cheviré ................................................................................................................ 93

I.3. Projet à venir ................................................................................................................................................ 94

## II. Les éléments terres rares .................................................................................................................. 95

II.1. Présentation des terres rares................................................................................................................ 95

II.2. Étude en cours................................................................................................................................................ 98

II.2.1 Les objectifs................................................................................................................................................ 98

II.2.2 Les premiers résultats ................................................................................................................ 98

II.3. Perspectives à court terme................................................................................................................ 100

II.4. Projet à venir ................................................................................................................................................ 101

## III. Développement de la SPIR en écotoxicologie................................................................................ 102

III.1. La spectroscopie proche infrarouge................................................................................................................ 102

III.1.1 Généralités................................................................................................................................................ 102

III.1.2. La SPIR en environnement................................................................................................................ 103

III.2. Projet à venir................................................................................................................................................ 104

## Conclusion................................................................................................................................................................................ 107

## Références bibliographiques .................................................................................................................. 111

## Annexes ................................................................................................................................................................................ 123
# Liste des abréviations

## A

ABS : Acrylonitrile Butadiène Styrène

Ac : Acénaphtylène

ACBPI : Analyse et Contrôle : des Biomolécules aux Produits Industriels

AChE : Acétylcholinestérase

Ace : Acénaphtène

ACES : AquaCulture, Environment and Society

AFECAB : Association Française des Enseignants de Chimie Analytique et de Bromatologie des facultés de pharmacie

ATER : Attachée temporaire d'enseignement et de recherche

Ant : Anthracène

ANR : Agence Nationale à la Recherche

AOI : Appel d'Offre Interne

AP : Alkylphénols

ASE : Accelerated Solvant Extraction

A3M : Analyse, Molécules, Matériaux, Médicaments

## B

BBRT : Biologie Biotechnologies et Recherche Thérapeutique

BDM : Biomatériaux et Dispositifs Médicaux

BMTI : Biothérapies et Médicaments de Thérapies Innovantes

B(a)Ant : Benzo(a)anthracène

BS : Biologie-Santé

B(a)Pyr : Benzo(a)pyrène

B(b)Fla : Benzo(b)fluoranthène

B(ghi)P : benzo(g,h,i)pérylène

B(k)Fla : Benzo(k)fluoranthène

## C

CAT : Catalase

CEA : Centre d'Énergie Atomique

CCPS : Contrôle et Contrefaçon des Produits de Santé

CEEP : Conservatoire Études des Ecosystèmes de Provence, alpes du sud

CEREGE : Centre Européen de Recherche et Enseignement des Geosciences de l'Environnement

CHARME : Chimie Analytique Réactionnelle et Modélisation en Environnement

ChiChaMVa : Chimiodiversité des Champignons Marins et Valorisations

Chry : Chrysène

CLHP-DFP : Chromatographie Liquide Haute Performance couplée à un Détecteur de Fluorescence Programmable

CQPS : Contrôle Qualité des Produits de Santé

COT : Carbone Organique Total

CM : Cours Magistraux

CMR : Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique

CRM : Matériau de Référence Certifié
D

DEN : Direction de l'Énergie Nucléaire

DCE : Directive Cadre sur l'Eau

DCSMM : Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin

DGT : Diffusive Gradients in Thin films

DiB(a,h)Ant : Dibenzo(a,h)anthracène

E

EBM : Écosystèmes et Bioproduction Marine

ECEm : Écotoxicologie des Contaminants Emergents en milieux côtiers et estuariens

ECHA : European Chemicals Agency

ECOBIO : Écosystèmes, Biodiversité, Évolution

ENVICAE : Environnement, Chimie Analytique et Écosystèmes

EMBRAPA : Brazilian Agricultural Research Corporation

EPOC : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux

EU : European Union

F

F : Fluorène

Fluo : Fluoranthène

FT-IR : Infra-Rouge à Transformée de Fourier

G

GAED : Géographie, Aménagement, Environnement et Développement

GAEM : Géographie, Aménagement des Espaces Maritimes

GEMA : Gestion des Milieux Aquatiques

GERINAT : Gestion des Risques Naturels

GRISSE : Gestion des Risques - Santé Sécurité Environnement

GST : Glutathion S Transférase

H

HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

HBCD : Hexabromocyclododécane

HDR : Habilitation à Diriger des Recherches

I

ICP-AES : torche à plasma couplée à la spectrométrie d'émission atomique

ICPE : Installations Classées Pour l'Environnement

ICP-MS : torche à plasma couplée à la spectrométrie de masse

IEA : Isotopome pour l'Environnement et l'Authentification

IEC : Institut Evandro Chagas

IF : Impact Factor

IFSTTAR : Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

IGARUN : Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes

IFREMER : Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer

IMMM : Institut des Molécules et des Matériaux du Mans

INRS : Institut National de Recherche et de Sécurité

IPyr : Indéno(1,2,3-cd)pyrene

IREP : Registre des Émissions Polluantes

ISM2 : Institut des Sciences Moléculaire de Marseille
J

JRC Joint Research Center

K

Kow : partage octanol-eau

L

LABERCA : Laboratoire d'Étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments

LARC : Laboratoire d'Analyse Radiochimique

LCE : Laboratoire Chimie Environnement

LC-MS : Chromatographie Liquide couplée à la Spectrométrie de Masse

LCP : Laboratoire Chimie Provence

LEE : Laboratoire Eau et Environnement

LEESU : Laboratoire Eau et Environnement des Systèmes Urbains

LICAS : Life Cycle Assessment of Ship

LIEC : Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux

LIENSs : Laboratoire Littoral Environnement et Sociétés

LIST : Luxembourg Institute of Science and Technology

LPG : Laboratoire de Planétologie et Géodynamique

LRGP : Laboratoire Réactions et Génie des Procédés

M

MAEVA : Management de l'Environnement, Valorisation et Analyse

MMS : Mer, Molécules, Santé

N

Na : Naphtalène

NIR : Near Infrared

NM : Nanomatériaux

O

OSUNA : Observatoire des Sciences de l'Univers de Nantes Atlantique

P

PACES : Première Année Commune des Études de Santé

PBDE : Polybromodiphénylethers

PCB : Polychlorobpyphényles

PCDD/F : Dioxines et furanes

PE : Polyéthylène

PET : Polyéthylène Téréphtalate

PEC : Predicted Environmental Concentration

PEDR : Prime d'Encadrement Doctoral et de Recherche

Phe : Phénanthrène

PNEC : Prédicted No Effect Concentration

POP : Polluant Organique Persistant

PP : Polypropylène

PSU : Practical Salinity Unit

PVC : Polychlorure de Vinyle

Pyr : Pyrène

P2AON : Polymères et Principes Actifs d'Origine Naturelle
Q

Q : Quartile

QSAR: Quantitative Structure Activity Relationship

R

REACH : Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals

S

SAE : Sciences de l'Atmosphère et de l'Espace

SCF : Scientific Committee for Food

SDM : Sciences Du Médicament

SIR : Stage d'Initiation à la Recherche

SMIDAP : Syndicat mixte pour le développement de l'aquaculture et de la pêche en Pays de la Loire

SMPC : Service des Matériaux Polymères et Composites

SPIR : Spectroscopie Proche Infrarouge

SPMD : Semipermeable Membrane Device

STE : Sciences de la Terre et de l'Environnement

STEP : Station d'Épuration

STP : Sciences de la Terre et des Planètes

STUE : Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Environnement

SOD : Superoxide dismutase

SVTE : Sciences de la Vie, de la Terre et de l'Environnement

T

TBARS : Thiobarbituric Acid Reactive Substances

TD : Travaux Dirigés

TE : Toxicologie et Écotoxicologie

TopCos : Topiques et Cosmétiques

TP : Travaux Pratiques

U

UCO : Université Catholique de l'Ouest

UFR: Unité de Formation et de Recherche

UPLC: Ultra Performance Liquid Chromatography

US-EPA: Environmental Protection Agency of United States

W

WEOM: Water Extractible Organic Matter
## Liste des Tableaux

<table><tr><td>Tableau 1</td><td>Récapitulatif des charges d'enseignements de maître de conférences</td><td>6</td></tr><tr><td>Tableau 2</td><td>Récapitulatif des enseignements dispensés en tant que maître de conférences</td><td>8</td></tr><tr><td>Tableau 3</td><td>Récapitulatif des charges d'enseignements d'ATER</td><td>9</td></tr><tr><td>Tableau 4</td><td>Récapitulatif des charges d'enseignements de monitrice</td><td>9</td></tr><tr><td>Tableau 5</td><td>Récapitulatif des participations à des programmes scientifiques</td><td>12</td></tr><tr><td>Tableau 6</td><td>Frise chronologique des programmes de recherche</td><td>12</td></tr><tr><td>Tableau 7</td><td>Récapitulatif de l'encadrement de la recherche</td><td>15</td></tr><tr><td>Tableau 8</td><td>Récapitulatif des révisions d'articles scientifiques</td><td>18</td></tr><tr><td>Tableau 9</td><td>Récapitulatif de la valorisation des travaux de recherche</td><td>20</td></tr><tr><td>Tableau 10</td><td>concentrations en métabolites de HAP dans la bile de 3 femelles de bars adultes</td><td>53</td></tr><tr><td>Tableau 11</td><td>Caractéristiques des nanoparticules métalliques étudiées</td><td>59</td></tr><tr><td>Tableau 12</td><td>Résultats quantitatifs globaux de la contamination en microplastiques dans les eaux marines</td><td>75</td></tr><tr><td>Tableau 13</td><td>Résultats quantitatifs globaux de la contamination en microplastiques dans les sédiments et sables marins</td><td>75</td></tr><tr><td>Tableau 14</td><td>Points testés des étapes clés de la préparation des échantillons de moules</td><td>78</td></tr></table>
Liste des Figures

<table><tr><td>Figure 1</td><td>Répartition publications en fonction du facteur d'impact du journal</td><td>32</td></tr><tr><td>Figure 2</td><td>Répartition des publications en fonction du quartile du journal</td><td>32</td></tr><tr><td>Figure 3</td><td>Évolution du nombre de publications et de citations au cours du temps. Graphique issu de www.scopus.com avec le nom Aurore Vergnoux, le 27/01/19</td><td>32</td></tr><tr><td>Figure 4</td><td>Répartition des publications en fonction du rang de mon nom parmi les auteurs</td><td>33</td></tr><tr><td>Figure 5</td><td>Méthode d'évaluation du risque environnemental</td><td>38</td></tr><tr><td>Figure 6</td><td>Positionnement de la chimie environnementale, la biologie, la biochimie, la physiologie et la toxicologie en écotoxicologie</td><td>40</td></tr><tr><td>Figure 7</td><td>Nombre d'articles référencés par année dans Science Direct par année avec [PAH ^ environment] dans le corpus titre/mots clés/résumé (27/01/2019)</td><td>42</td></tr><tr><td>Figure 8</td><td>Noms, formules développées, masses moléculaires et abréviations utilisées pour la liste des 16 HAP prioritaires selon l'US-EPA</td><td>43</td></tr><tr><td>Figure 9</td><td>Profils de distribution des HAP en fonction de leur nombre de cycles aromatiques, des horizons de surface (0 à -5 cm) des sols affectés par un feu très récent (année n-1) et des témoins</td><td>44</td></tr><tr><td>Figure 10</td><td>Evolution temporelle de l'indice I<sub>TE</sub> pour les horizons A (0 -5 cm)</td><td>45</td></tr><tr><td>Figure 11</td><td>Teneurs en 14 HAP dans 5 espèces végétales issues d'un site brûlé l'année n-1 et d'un site témoin</td><td>47</td></tr><tr><td>Figure 12</td><td>Carte des points de prélèvements de sédiments et de poissons, de l'aval vers l'amont</td><td>48</td></tr><tr><td>Figure 13</td><td>Teneurs en 14 HAP prioritaires dans les sédiments des zones intertidales (n = 4) et subtidales (n = 1) de l'estuaire de la Loire (en µg/kg de sédiment sec)</td><td>49</td></tr><tr><td>Figure 14</td><td>Distributions des HAP en fonction de leur nombre de cycles aromatiques dans les sédiments des zones intertidale et subtidale de l'estuaire de la Loire (en %)</td><td>50</td></tr><tr><td>Figure 15</td><td>Teneurs en HAP dans les muscles et les restes de bar en µg.kg<sup>-1</sup> de poids frais</td><td>51</td></tr><tr><td>Figure 16</td><td>Profils des HAP dans les muscles et restes de bar en fonction du nombre de cycles</td><td>52</td></tr><tr><td>Figure 17</td><td>Profils des métabolites de HAP quantifiés dans la bile d'anguilles européennes de l'estuaire de la Loire au stade de maturité jaune issues de 3 sites</td><td>54</td></tr><tr><td>Figure 18</td><td>Nombre d'articles référencés par année dans Science Direct avec [nanoparticle ^ environment] dans le corpus titre/mots clés/résumé (27/01/2019)</td><td>57</td></tr><tr><td>Figure 19</td><td>Schéma du dispositif expérimental avec un système de cycle de marée artificiel déployé en extérieur sur le site de l'Houmeau, près de La Rochelle</td><td>58</td></tr><tr><td>Figure 20</td><td>Schéma du dispositif expérimental avec un système de cycle de marée artificiel déployé en extérieur sur le site de l'Houmeau, près de La Rochelle</td><td>60</td></tr></table>
**Figure 35** : Nombre d'articles référencés par année dans Science Direct avec [ rare earth element ^ environment ^ ecotoxicology ] dans le corpus titre/mots clés/résumé (27/01/2019)....................................................................................96

**Figure 36** : Nombre d'articles référencés entre 1980 et 2014 sur l'utilisation de la spectroscopie non destructive appliquée à des échantillons environnementaux solides (sols, sédiments, biote), liquides ou gazeux (d'après Gredilla et al., 2016)....................................................................................................................103

**Figure 37** : L'écotoxicologie et le positionnement de mes activités de recherche passées et en cours en bleu et à venir en rouge....................................................................................110
Première partie :

Présentation détaillée du candidat

CHIMISTE DE L'ENVIRONNEMENT-ECOTOXICOLOGUE
# Fiche de synthèse

## Aurore ZALOUK-VERGNOUX

Née le 25 novembre 1982

## ECOTOXICOLOGUE-CHIMISTE DE L'ENVIRONNEMENT

### Formation

* **Doctorat Sciences de l'Environnement.** Spécialité : chimie de l'environnement.
  Université de Provence, 2009

* **Master Recherche "Chimie Analytique Réactionnelle et Modélisation en Environnement".** Université de Provence, 2006

* **Master Professionnel "Management de l'Environnement, Valorisation et Analyse".**
  Option : Gestion et Traitement des Déchets. Université Paul Cézanne, 2005

### Activités d'enseignement et de recherche actuelles

Maître de Conférences 85e section, Université de Nantes, UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, depuis 2010

* **Enseignement : en Chimie analytique** dans le Département de Chimie Générale, Minérale et Analytique de la Faculté de Pharmacie. Enseignement : 223 heures par an équivalent TD en moyenne sur les 5 dernières années, en Pharmacie et dans différents Masters de l'Université

* **Administration :**

* **Co-responsable du M2 Contrôle Qualité des Produits de Santé**

* **Responsable du Tronc Commun du M2 Sciences du Médicament**

* **Co-responsable des plannings de TD et TP du 1er semestre de 2e année de pharmacie**

* **Responsable de l'UE « Problématiques environnementales » du M2 Analyse, Molécules, Matériaux, Médicaments**

* **Responsable de l'UE « Initiation à l'œnologie » de 5e année de pharmacie**

* **Recherche :** au sein du laboratoire Mer, Molécules, Santé (MMS - EA 2160), **titulaire de la PEDR** depuis 2014.

Domaine de recherche : écotoxicologie, chimie de l'environnement

* **Publications :** 24 (IF moyen = 3,32) dont 6 en 1er auteur et 2 en dernier, H-index = 14

* **Ouvrage :** 1 en co-auteur

* **Communications :** invitée : 1, orales : 26, affichées : 25

* **Encadrements de stages :** SIR : 6, M1 : 6, M2 : 6

* **Co-encadrement de thèses de Doctorat :** 4 dont 3 soutenues

* **Programmes de recherche :** porteuse : 2, responsable MMS : 3, participante : 11

* **Rayonnement scientifique :** jurys de thèse de doctorat : 4, révisions d'articles : 29

https://orcid.org/0000-0001-5619-1596

https://scholar.google.fr/citations?user=nD-x868AAAAJ&hl=fr
# I. Curriculum vitae

## I.1. Notice individuelle

**Aurore ZALOUK-VERGNOUX**

Née le 25 novembre 1982, à Privas (07), nationalité française

Situation de famille : mariée, 2 enfants

Adresse personnelle : 9 impasse de la Gautellerie 44860 Pont Saint Martin

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

06 69 92 08 53 ; aurore_vergnoux@hotmail.com

Fonction actuelle : Maître de conférences à l'Université de Nantes

Laboratoire Mer, Molécules, Santé (MMS, EA 2160)

UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques

9 rue Bias - BP 61112

44 035 Nantes cedex 1

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

02 53 48 43 09/02 76 64 50 79 ; aurore.zalouk-vergnoux@univ-nantes.fr

## ECOTOXICOLOGUE-CHIMISTE DE L'ENVIRONNEMENT

Titres :
- Docteur en Sciences de l'Environnement, spécialité ; Chimie de l'Environnement
- Ingénieur-Maître en Génie de l'Environnement, option : Environnement, Chimie Analytique et Écosystèmes.

## I.2. Diplômes

**2006-2009** **Doctorat Sciences de l'Environnement.** Spécialité : chimie de l'environnement. Université de Provence. UFR des Sciences et Techniques. Laboratoire Chimie Provence (LCP, Marseille) et de l'Institut des Sciences Moléculaire de Marseille (ISM2, Aix-en-Provence). École doctorale : Sciences de l'Environnement. Soutenue le 4 décembre 2009. Mention très honorable avec les félicitations du jury.

Direction : Pr Pierre Doumenq et Dr Frédéric Théraulaz

**2005-2006** **Master Recherche "Chimie Analytique Réactionnelle et Modélisation en Environnement"** (CHARME). Université de Provence. Marseille. Major, mention très bien.

**2004-2005** **Master Professionnel "Management de l'Environnement, Valorisation et Analyse"** (MAEVA). Option : **Gestion et Traitement des Déchets**. Université Paul Cézanne. Marseille. Major, mention bien.

**2001-2002** **DEUG, Licence et Maîtrise "Génie de l'Environnement"**. IUP Environnement, Technologies et Société. Option : **Environnement, Chimie Analytique et Écosystèmes** (ENVICAE). Université de Provence. Marseille. Mentions assez bien.

**2000** **Baccalauréat Scientifique.** Spécialité : physique-chimie. Académie de Grenoble, Lycée Vincent d'Indy. Privas (07). Mention assez bien.

## I.3. Expériences professionnelles

**2010 à ce jour** **Maître de Conférences 85e section,** Université de Nantes, Laboratoire Mer, Molécules, Santé (MMS EA 2160), équipe Écotoxicologie des Contaminants Émergents en milieux côtiers et estuariens (ECEM)

Titulaire de la Prime d'Encadrement Doctoral et de Recherche (PEDR) de 2014 à 2022
2010 **ATER**, Université de Nantes, Laboratoire Mer, Molécules, Santé (MMS EA 2160)

2006-2009 **Monitorat et doctorat**, Université de Provence, Laboratoire Chimie Provence (LCP, Marseille) et de l'Institut des Sciences Moléculaire de Marseille (ISM2, Aix-en-Provence)
(37 mois)

## I.4. Stages de formations

2005-2006 **Stage de Master 2 CHARME**, Université de Provence, Laboratoire Chimie Provence
(6 mois) (LCP, Marseille) et de l'Institut des Sciences Moléculaire de Marseille (ISM2, Aix-en-Provence)

**Étude de l'effet des feux de forêt sur la teneur en carbone organique et en HAP des sols**

*Encadrants* : Pr Pierre Doumenq et Dr Frédéric Théraulaz

2004-2005 **Stage de Master 2 MAEVA** à Biotechna, filiale du Groupe des Eaux de Marseille
(6 mois) spécialisée dans le compostage des déchets organiques.

**Étude de la maturité du compost par spectroscopie proche infrarouge couplée à des traitements chimiométriques**

*Encadrant* : Dr Michel Guilliano et Claude Nervi (Société Biotechna)

2003-2004 **Stage ingénieur maître** à la Communauté Urbaine de Marseille Provence Métropole, au
(4 mois) sein de la Direction du Traitement des Déchets.

**Mise en place d'un mode de gestion des déchets dans le port de la Pointe Rouge**

*Encadrante* : Pr Catherine Massiani

2002-2003 **Application en milieu professionnel** dans le cadre de la licence Génie de
(3 mois) l'Environnement

**Étude de l'impact des rejets de la ville de Salon de Provence et des prélèvements sur un cours d'eau : la Touloubre**

2001-2002 **Stage** pour le Conservatoire Études des Écosystèmes de Provence, Alpes du sud (CEEP),
(2 mois) sur l'évaluation patrimoniale de l'espace naturel du Frioul. Marseille.

**Étude de la répartition de la population du Phyllodactyle d'Europe sur les îles du Frioul et synthèse des résultats par cartographie à l'aide de MapInfo**

## I.5. Autres

**Sauveteur Secouriste du Travail** depuis 2007, délivré par l'Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS) et renouvelé régulièrement.

**Membre de l'association française des enseignants de chimie analytique et de bromatologie** des facultés de pharmacie (AFECAB) depuis 2011.

**Présidente de l'association « à l'eau bébé Rezé »** depuis 2018 qui compte plus de 170 inscrits. Vice-présidente en 2017-2018, membre du bureau depuis 2015-2016.
## II. Enseignement

### II.1. Activités d'enseignement

#### II.1.1 Maître de conférences

2010 à ce jour Université de Nantes, UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques
Direction : Pr Christine Herrenknecht

Le Tableau 1 montre que je suis intervenue à tous les niveaux du 1er au 3e cycle des études universitaires à la faculté de pharmacie, mais également à la faculté des sciences et techniques. Depuis 2017-2018, j'interviens exclusivement en 2e et 3e cycle des études universitaires. Ces enseignements correspondent à des cours magistraux (CM), des travaux dirigés (TD) et des travaux pratiques (TP) avec une moyenne d'environ 234 heures par an en équivalent TD.

<table><caption>**Tableau 1 :** Récapitulatif des charges d'enseignements de maître de conférences (en équivalent TD)</caption><thead><tr><th></th><th>PACES</th><th>2<sup>e</sup> A<br>pharma.</th><th>3<sup>e</sup> A<br>pharma.<br>et L3</th><th>4<sup>e</sup> A<br>pharma</th><th>5<sup>e</sup> A<br>pharma.</th><th>Masters</th><th>Masters<br>hors<br>Nantes</th><th>TOTAL<br>Nantes</th></tr></thead><tbody><tr><td>2010/2011</td><td>48</td><td>116</td><td>4</td><td></td><td>24</td><td>76</td><td></td><td><strong>268</strong></td></tr><tr><td>2011/2012</td><td>70</td><td>20</td><td>50</td><td>22</td><td>50</td><td>38</td><td></td><td><strong>250</strong></td></tr><tr><td>2012/2013</td><td>96</td><td>30</td><td>35</td><td>17</td><td>44</td><td>55</td><td>32</td><td><strong>277</strong></td></tr><tr><td>2013/2014*</td><td></td><td>24</td><td>41</td><td>28</td><td>30</td><td>72</td><td>41</td><td><strong>195</strong></td></tr><tr><td>2014/2015</td><td></td><td></td><td>39</td><td>35</td><td>30</td><td>144</td><td>24</td><td><strong>248</strong></td></tr><tr><td>2015/2016*</td><td></td><td></td><td>30</td><td>23</td><td>42</td><td>153</td><td>24</td><td><strong>248</strong></td></tr><tr><td>2016/2017</td><td></td><td></td><td>40</td><td>21</td><td>42</td><td>112</td><td>21</td><td><strong>215</strong></td></tr><tr><td>2017/2018</td><td></td><td></td><td></td><td>29</td><td>54</td><td>126</td><td>15</td><td><strong>209</strong></td></tr><tr><td>2018/2019</td><td></td><td></td><td></td><td>39</td><td>50</td><td>108</td><td>20</td><td><strong>197</strong></td></tr></tbody></table>

Les formations dans lesquels je suis intervenue, ou j'interviens encore, ainsi que leur effectif approximatif :

#### Études de pharmacie

Première année commune des études de santé (PACES ; 1300 étudiants)

2e année de pharmacie (2A ; numerus clausus : 103 étudiants)

3e année de pharmacie (3A)

4e année de pharmacie (4A) tronc commun et parcours industrie (4A Ind.)

5e année de pharmacie, parcours Industrie (5A Ind. ; 40 étudiants)

#### 2e cycle des études universitaires

Licence Professionnelle de Cosmétologie (20 étudiants)

Masters 1 :

* M1 Biologie-Santé (BS), parcours Biologie Biotechnologies et Recherche Thérapeutique (BBRT ; 35 étudiants)

* M1 Risques et Environnement, parcours Gestion des Risques - Santé Sécurité Environnement (GRISSE ; 18 étudiants)

<footnote>* années pour lesquelles j'ai bénéficié d'une décharge d'enseignements pour congés de maternité</footnote>
• 3e cycle des études universitaires

Masters 2 :

M2 Sciences du Médicament (SDM ; 45 étudiants) : Tronc commun des 5 parcours Topiques et Cosmétiques (TopCos), Polymères et Principes Actifs d'Origine Naturelle (P2AON), Biomatériaux et Dispositifs Médicaux (BDM), Biothérapies et Médicaments de Thérapies Innovantes (BMTI), Contrôle et Contrefaçon des Produits de Santé (CCPS)

M2 Chimie, parcours Analyse, Molécules, Matériaux, Médicaments (A3M), option Analyse et Contrôle : des Biomolécules aux Produits Industriels (ACBPI ; 20 étudiants), Contrôle Qualité des Produits de Santé (CQPS ; 8 étudiants) et Isotopome pour l'Environnement et l'Authentification (IEA ; 3 étudiants)

M2 Risques et Environnement, parcours GRISSE (24 étudiants)

M2 Sciences de la Terre et des Planètes (STP), Environnement, parcours Ecosystèmes et Bioproduction Marine (EBM ; 10 étudiants environ) et/ou AquaCulture, Environment and Society (ACES, Erasmus Mundus ; 20 étudiants)

M2 Géographie, Aménagement, Environnement et Développement (GAED), parcours Géographie, Aménagement des Espaces Maritimes (GAEM ; 20 étudiants)

• Hors Université de Nantes

M2 Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Environnement (STUE), parcours Sciences de l'Atmosphère et de l'Espace (SAE ; Université d'Orléans ; 10 étudiants)

M1 et M2 Toxicologie et Ecotoxicologie (TE ; 25 étudiants), parcours Toxicologie environnementale et humaine (Université d'Angers et Université du Mans)

École centrale de Nantes : Ingénieur généraliste, Option de 3e année sur la transition écologique (25 étudiants)

Ces enseignements me permettent d'utiliser à la fois de la pédagogie traditionnelle, mais également des méthodes innovantes (active, inversée, en visioconférence) sur des publics aussi bien en formation initiale qu'en alternance (Tableau 2). Par ailleurs, je dispense également certains enseignements en anglais pour des étudiants du Master Erasmus Mundus qui ont une provenance internationale. Comme le montre le Tableau 2, j'ai créé ou participé à la création de 43h de TP, 43h de TD et 40 de CM (en vert dans le Tableau 2).
<table><caption>**Tableau 2** : Récapitulatif des enseignements dispensés en tant que maître de conférences</caption><thead><tr><th>Discipline</th><th>Intitulé</th><th>Public</th><th>Durée (eq.TD)</th><th>Type</th><th>Pédagogie</th><th>Création</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="6">Chimie générale et analytique</td><td>Chimie générale</td><td>PACES</td><td>10</td><td>TD</td><td>T</td><td>*</td></tr><tr><td>Formation pratique initiale</td><td>2A</td><td>6</td><td>TP</td><td>T</td><td></td></tr><tr><td>Chimie générale</td><td>2A</td><td>8</td><td>TP</td><td>T</td><td></td></tr><tr><td>Chimie analytique (CMM, UV-Vis)</td><td>2A</td><td>6</td><td>TD</td><td>T</td><td></td></tr><tr><td>SEA/SAA</td><td>M2 CQPS</td><td>7,5</td><td>CM</td><td>T</td><td></td></tr><tr><td>Méthodes de dosages électrochimiques</td><td>M2 CQPS</td><td>6</td><td>CM</td><td>T</td><td>#</td></tr><tr><td rowspan="6">Contrôles analytiques</td><td>Contrôle de produits finis</td><td>3A</td><td>15</td><td>TP</td><td>A</td><td>*</td></tr><tr><td>Contrôle analytique des cosmétiques</td><td>L3</td><td>12<br>12</td><td>CM<br>TP</td><td>T</td><td>#</td></tr><tr><td>Projet qualité</td><td>4A Ind.</td><td>10</td><td>TP</td><td>A</td><td>#</td></tr><tr><td>Préparation d'échantillons</td><td>5A Ind.</td><td>6<br>6</td><td>CM<br>TP</td><td>T<br>A</td><td>#</td></tr><tr><td>Projet CTD</td><td>5A Ind.</td><td>25</td><td>TP</td><td>A</td><td></td></tr><tr><td>Qualification d'appareillage</td><td>M2 ACBPI<br>M2 CQPS</td><td>20</td><td>TP</td><td>A</td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">Statistiques</td><td>Validation de méthodes</td><td>4A Ind<br>M2 SDM</td><td>3<br>10</td><td>CM<br>TD</td><td>T</td><td>#<br>#</td></tr><tr><td>Environnement-Santé</td><td>4A</td><td>6</td><td>CM</td><td>T</td><td></td></tr><tr><td>Introduction à l'écotoxicologie</td><td>M2 GAEM<br>M2 SAE<br>Ingénieur</td><td>9</td><td>CM</td><td>T</td><td>#</td></tr><tr><td rowspan="4">Écotoxicologie</td><td>Tests de toxicité (Bioessays)</td><td>M1 BS<br>M2 ACES</td><td>4,5</td><td>CM</td><td>T</td><td>#</td></tr><tr><td>Biosurveillance de l'environnement (environnemental biomonitoring)</td><td>M1 BS<br>M2 GRISSE<br>M2 ACES</td><td>3</td><td>CM</td><td>T<br>I a<br>T</td><td>#<br>#</td></tr><tr><td>Food safety</td><td>M2 ACES</td><td>3</td><td>CM</td><td>T</td><td>#</td></tr><tr><td>Cycles de l'eau et biogéochimiques</td><td>M1 GRISSE<br>M1 TE</td><td>7,5</td><td>CM</td><td>T<br>I a<br>T</td><td>#</td></tr><tr><td rowspan="6">Chimie de l'environnement</td><td>Analyse environnementale (environmental analysis)</td><td>M1 GRISSE<br>M2 ACES</td><td>12</td><td>TP</td><td>T<br>I a<br>T</td><td></td></tr><tr><td>Classes de polluants et réglementations</td><td>M2 IEA</td><td>12</td><td>CM</td><td>T</td><td>*</td></tr><tr><td>Étude de cas appliquée</td><td>M2 IEA</td><td>8</td><td>TD</td><td>A</td><td>*</td></tr><tr><td>Dossier thématique sols contaminés</td><td>M2 GRISSE</td><td>15</td><td>TD</td><td>A a</td><td>*</td></tr><tr><td>Cas d'études</td><td>M2 TE</td><td>4,5</td><td>CM</td><td>T</td><td>#</td></tr></tbody></table>

T : pédagogie traditionnelle ; A : pédagogie active ; I : pédagogie inversée ; a : formation en alternance

* : Création de l'UE et des enseignements ; # : Création des enseignements
### II.1.2 Attachée temporaire d'enseignement et de recherche (ATER)

2010 Université de Nantes, UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques
*Direction : Pr Christine Herrenknecht*

<table><caption>**Tableau 3** : Récapitulatif des charges d'enseignements d'ATER (en équivalent TD)</caption><thead><tr><th colspan="4">Heures équivalent TD</th></tr><tr><th></th><th>3<sup>e</sup> A<br>pharma.</th><th>Masters</th><th>TOTAL</th></tr></thead><tbody><tr><td>2010</td><td>76</td><td>20</td><td><strong>96</strong></td></tr></tbody></table>

3e année de pharmacie : **TP chimie analytique** (114h)

M2 Chimie, parcours Analyse, Molécules, Matériaux, Médicaments (A3M), option Analyse et Contrôle : des Biomolécules aux Produits Industriels (ACBPI) et Contrôle Qualité des Produits de Santé (CQPS) : **TP qualification d'appareillage analytique** (20h)

### II.1.3 Monitrice

2006-2009 Université de Provence, UFR Sciences de la Vie, de la Terre et de l'Environnement (SVTE). Marseille

<table><caption>**Tableau 4** : Récapitulatif des charges d'enseignements de monitrice (en équivalent TD)</caption><thead><tr><th colspan="7">Charges d'enseignements en heures équivalent TD</th></tr><tr><th></th><th>1ère A<br>IUT</th><th>Licence<br>1</th><th>Licence<br>3</th><th>Masters</th><th>Autre</th><th>TOTAL</th></tr></thead><tbody><tr><td>2006/2007</td><td>64</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td><strong>64</strong></td></tr><tr><td>2007/2008</td><td>64</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td><strong>64</strong></td></tr><tr><td>2008/2009</td><td></td><td>13</td><td>12</td><td>30</td><td>20</td><td><strong>75</strong></td></tr></tbody></table>

1ère année d'IUT Génie Biologique (site de Digne-les-Bains) **TP chimie générale** et **TP chimie analytique** (64 h)

Création et animation d'ateliers sur le cycle de l'eau à la Maison des Sciences de l'Université de Provence (20h).

Licence 1 et 3 Sciences de la Terre et de l'Environnement (STE) : **Cours et TD méthodologies en Chimie** (2h et 10h), **TP chimie de l'environnement** (12h)

M1 et M2 : Gestion des Milieux Aquatiques et Gestion des Risques Naturels (GEMA et GERINAT) **CM stratégie d'échantillonnage et préparation d'échantillons** (2x10h) ; j'ai entièrement créé 10h de CM sur la stratégie d'échantillonnage et la préparation d'échantillons.
## II.2. Responsabilités pédagogiques et administratives

* Co-responsable du Master 2 CQPS depuis 2014

* Co-responsable du M1 GRISSE de 2014 à 2016 puis co-responsable du M2 GRISSE en 2016/2017

* Co-responsable du planning des TD et TP du 1er semestre de 2e année de pharmacie depuis 2013

* Responsable du Tronc Commun du M2 Sciences du Médicament depuis 2017

* Responsable de l'UE « Initiation à l'œnologie » de 5e année de pharmacie depuis 2011

* Responsable de l'UE « Problématiques environnementales » du M2 A3M depuis 2017

## II.3. Bilan

Le Tableau 1 de mes charges d'enseignement en tant que maître de conférences montre qu'elles étaient systématiquement bien supérieures à 192 heures chaque année depuis mon recrutement. Malgré la PEDR qui m'a été attribuée en 2014, les décharges que j'ai obtenues en 2013/2014 et 2016/2017 pour des congés de maternité et mon travail à temps partiel (90%) en 2017/2018, ma charge d'enseignement était excédentaire.

Mes enseignements sont divers et touchent principalement la chimie analytique, la validation de méthodes d'analyse et l'écotoxicologie. Ces domaines correspondant à mes domaines de recherche, mes enseignements peuvent donc partiellement s'inspirer de mes travaux, ce qui constitue de la formation par la recherche.

Mes activités d'enseignement m'ont permis d'acquérir un certain nombre de compétences. Je suis capable de créer, mettre au point, adapter et enseigner selon différentes pédagogies (classique, active, inversée, en visioconférence), des cours, des travaux dirigés et des travaux pratiques adaptés à différents publics : étudiants de l'UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, l'UFR des Sciences et Techniques, l'UFR Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN), l'école centrale de Nantes.

Mes enseignements à différents niveaux des études de pharmacie, en licence et dans 8 masters différents m'ont appris à adapter mon discours en fonction de l'auditoire qui peut être très varié, à la fois entre les formations, mais aussi au sein même d'une promotion. Même si le thème général d'un enseignement peut être le même pour différentes formations, le contenu est modelé pour permettre à chacun d'acquérir les connaissances et les compétences nécessaires.

L'investissement le plus important dans mes activités d'enseignement a été la participation à la projection, la mise en place et l'ouverture du M1 GRISSE à la rentrée 2014/2015 afin de fournir un vivier d'étudiants ayant des bases solides nécessaires à la poursuite en M2 GRISSE déjà existant. Ce fut une expérience enrichissante. Mon implication dans la responsabilité de ce master tout comme celle du master CQPS (puis CCPS) m'a aussi permis de gérer la coordination des enseignements en fonction des compétences et des connaissances nécessaires aux étudiants pour leurs activités professionnelles futures dans des domaines variés. J'ai ainsi participé au recrutement d'étudiants, à la validation et aux suivis des stages, à l'attribution des tuteurs, aux jurys d'année et la réalisation des plannings parfois compliquée
avec la mutualisation des enseignements entre différents masters. Mon intégration dans le master GRISSE, qui est une formation en alternance, m'a permis de m'initier à la pédagogie inversée, qui est une forme de pédagogie qualifiée d'innovante et qui est pratiquée au sein du master depuis de nombreuses années. J'ai ainsi appris à adapter mes enseignements à des phases d'enseignements à distance alternées avec des phases en présentiel, permettant à l'étudiant d'être plus actif, plus présent en entreprise et de réaliser des exercices d'application en lien avec l'entreprise.

En termes de pédagogie, j'apprécie particulièrement les enseignements sous forme de projets que je réalise en 4e et 5e année de pharmacie, mais aussi au niveau Master. Cette forme de pédagogie active et de formation par le problème permet aux étudiants d'appréhender une dimension pratique des connaissances théoriques, d'être plus responsables et de mettre en place une démarche scientifique.

Depuis 2016, j'interviens dans le master Erasmus Mundus international AquaCulture, Environment and Society (ACES). Cette opportunité m'a poussée à réaliser des enseignements en anglais auprès d'étudiants venant du monde entier et était un challenge que j'ai apprécié de relever.

Courant 2017, j'ai été contactée pour créer un bloc d'enseignements appelé « Sciences de l'environnement : les fondamentaux » dont je serai responsable, dans le cadre d'un projet de mastère Analyse du cycle de vie des navires (LICAS : Life Cycle Assessment of Ship) porté par l'école centrale de Nantes, qui ouvrira à la rentrée prochaine. Pour l'année 2018-2019, je suis nouvellement intervenue à l'école centrale lors de 3h de CM auprès des étudiants de 3e année d'ingénieur généraliste, dans l'option « ingénierie de la transition écologique » afin de les initier à l'écotoxicologie.

En termes d'enseignement, comme de recherche, chaque année présente de nouveaux challenges et n'est pas identique aux précédentes. En contrepartie d'un grand investissement professionnel, ces activités sont une réelle source d'enrichissements tant d'un point de vue scientifique avec la création de nouveaux enseignements, que d'un point de vue relationnel avec le contact et le suivi des étudiants.
### III. Recherche

#### III.1. Participation à des programmes scientifiques

Le récapitulatif des projets de recherche dans lesquels je me suis investie en tant que porteuse, responsable pour le laboratoire Mer, Molécules, Santé (MMS) ou partenaire est donné dans le Tableau 5 :

<table><caption>**Tableau 5 :** Récapitulatif des participations à des programmes scientifiques</caption><thead><tr><th rowspan="2">Année</th><th rowspan="2">Projet</th><th rowspan="2">Montant MMS (k€ TTC)</th><th rowspan="2">Durée (année)</th><th colspan="3">Implication</th></tr><tr><th>Porteuse</th><th>Responsable MMS</th><th>Partenaire</th></tr></thead><tbody><tr><td>2009</td><td>NanoReTox</td><td>4</td><td></td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td rowspan="2">2010</td><td>iCEINT</td><td>5</td><td></td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>ECELPE</td><td>56</td><td>3</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>2011</td><td>FishThyr</td><td>30</td><td>3</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td rowspan="2">2012</td><td>ExperThyr</td><td>38</td><td>2</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>RS2E</td><td>25</td><td>4</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td rowspan="2">2013</td><td>NanoSalt</td><td>92</td><td>3</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>NanoReg</td><td>40</td><td>5</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>2014</td><td>ECOTONES</td><td>42</td><td>4</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td rowspan="2">2015</td><td>MiPlAqua</td><td>70</td><td>3</td><td>X</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ContaBEL</td><td>7</td><td>2</td><td>X</td><td></td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">2016</td><td>TRANSFERT</td><td>5</td><td>2</td><td>X</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ContaSed</td><td>5</td><td>2</td><td></td><td>X</td><td></td></tr><tr><td>EcotREE</td><td>83</td><td>4</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>2017</td><td>MytilOmics</td><td>53</td><td>2</td><td></td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>2018</td><td>MICROBARET</td><td>5</td><td>1</td><td>X</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

La frise chronologique des programmes scientifiques de recherches dans lesquels je me suis investie en tant que partenaire (gris clair), responsable pour MMS (gris foncé) et porteuse (noir) est présentée dans le Tableau 6 :

<table><caption>**Tableau 6 :** Frise chronologique des programmes de recherche</caption><thead><tr><th></th><th>2010</th><th>2011</th><th>2012</th><th>2013</th><th>2014</th><th>2015</th><th>2016</th><th>2017</th><th>2018</th></tr></thead><tbody><tr><th>Inter</th><td colspan="3">NanoReTox</td><td colspan="5">NanoReg</td></tr><tr><th></th><td colspan="3">iCEINT</td><td colspan="5"></td></tr><tr><th>Nationaux</th><td>ECELPE</td><td colspan="2">NanoSalt</td><td colspan="2">ECOTONES</td><td colspan="2">TRANSFERT</td><td>MICROBARET</td><td></td></tr><tr><th></th><td>FishThyr</td><td colspan="2">MiPlAqua</td><td colspan="2">RS2E</td><td colspan="2">ContaSed</td><td>MytilOmics</td><td></td></tr><tr><th></th><td>ExperThyr</td><td colspan="2">MiPlAqua</td><td colspan="2">RS2E</td><td colspan="2">ContaSed</td><td>MytilOmics</td><td>EcotREE</td></tr><tr><th></th><td></td><td colspan="2">MiPlAqua</td><td colspan="2">RS2E</td><td colspan="2">ContaSed</td><td>MytilOmics</td><td>EcotREE</td></tr><tr><th></th><td></td><td colspan="2">MiPlAqua</td><td colspan="2">RS2E</td><td colspan="2">ContaSed</td><td>MytilOmics</td><td>EcotREE</td></tr><tr><th></th><td></td><td colspan="2">MiPlAqua</td><td colspan="2">RS2E</td><td colspan="2">ContaSed</td><td>MytilOmics</td><td>EcotREE</td></tr></tbody></table>
### III.1.1 En tant que porteuse du projet

* **MICROBARET** Contamination en microplastiques dans des bassins de rétention d'eaux de ruissellement urbaines
  Appel d'Offre Interne (AOI) de l'Observatoire des Sciences de l'Univers de Nantes Atlantique (OSUNA) - **2018** - 5 k€

Collaboration : Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) Nantes.

* **TRANSFERT** Evaluation du transfert de contaminants organiques de l'ancienne décharge de la Prairie de Mauves vers la Loire
  AOI POLLUSOLS Pollution diffuse de la terre à la mer - **2016/2017** - 5 k€

Collaborations : IFSTTAR Nantes et Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) Nantes.

### III.1.2 En tant que responsable scientifique pour MMS

* **ContaSed** Contamination des sédiments de l'estuaire de Loire en polluants organiques émergents
  AOI OSUNA – **2016/2017** – 5 k€

Collaboration : Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) Nantes

* **MiPlAqua** Approche combinée terrain/laboratoire pour l'évaluation de l'impact des microplastiques sur des organismes aquatiques d'intérêt socio-économique (moules, huîtres)
  Financement Paris Scientifiques Régionaux – **2015/2018** – 70 k€

Collaborations : Institut des Molécules et des Matériaux du Mans (IMMM) et IFREMER Nantes

* **ContaBEL** – **pilote** Contaminants chimiques chez le Bar en Estuaire de Loire : étude pilote
  Financement Agence de l'eau – **2015/2016** – 7 k€

Collaboration : IFREMER Nantes

### III.1.3 En tant que partenaire

❖ **Européens/Internationaux**

* **NanoReg** A common European approach to the regulatory testing of nanomaterials – Programme FP7 – **2013/2017**

* **iCEINT** international Consortium for the ENvironmental implication of NanoTechnology – GdRi international – **2010/2014**

* **NanoReTox** The reactivity and toxicity of engineered nanoparticles: risks to the environment and human health – Programme FP7 – **2009/2012**

* **IRISE** Impact de la Répétition des Incendies de Forêt Sur l'Environnement forestier méditerranéen – Forest Focus European Regulation– **2003/2008**
❖ **_Nationaux_**

* **MytilOmics** Approche métabolomique non ciblée pour l'étude de la mortalité des moules
  Financement Syndicat mixte pour le développement de l'aquaculture et de la pêche en Pays de la Loire (SMIDAP) – **2017/2018** – 53 k€

* **EcotREE** Ecotoxicology of rare earth elements in aquatic systems
  Financement ANR – **2016/2020** – 83 k€
  Collaborations : Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP)

* **ECOTONES** Effet de la contamination sur les organismes de l'estuaire de la Seine
  Financement GIP Seine Aval – **2014-2018** – 42 k€
  Collaborations : Laboratoire Littoral Environnement et Sociétés (LIENSs), Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Agence de l'Eau Seine Normandie

* **NanoSalt** Nanomaterials across a salinity gradient : exposure and ecotoxicological effects within a life cycle perspective (production, usage, end of life) » Nanomatériaux à travers un gradient de salinité: exposition et effets ecotoxicologiques au cours de leur cycle de vie (production, utilisation, fin de vie)
  Financement ANR – **2013/2016** – 92 k€
  Collaborations : LIEC et Centre Européen de Recherche et Enseignement des Geosciences de l'Environnement (CEREGE)

* **RS2E** Réseau de suivi et de surveillance environnementale de l'OSUNA
  Programme régional Pays de la Loire – **2012/2015** – 25 k€
  Collaboration : Laboratoire de Planétologie et Géodynamique (LPG)

* **ExperThyr** L'estuaire de la Loire : quelle contamination et quels effets des perturbateurs thyroïdiens ?
  Financement Syndicat mixte pour le développement de l'aquaculture et de la pêche en Pays de la Loire (SMIDAP) – **2012/2013** – 38 k€

* **FishThyr** Evaluation de l'impact de perturbateurs thyroïdiens chez les poissons
  Financement fondation Genesia/UCO – **2011/2013** – 30 k€

* **ECELPE** Estimation de la contamination de l'estuaire de la Loire par des perturbateurs endocriniens
  Financement SMIDAP – **2010/2012** – 56 k€

### III.2. Collaborations scientifiques

* **BRGM** Nantes : Cécile Le Guern

* **CEREGE** (Université Aix-Marseille) : Mélanie Auffan

* **Evandro Chagas Institute** (Belém, Brésil) ; **Environmental section** : Marcelo de Oliviera Lima
* Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA; Belém, Brésil): Juliana Feitosa Felizzola

* IFREMER Nantes : Céline Tixier, Farida Akcha

* IFSTTAR Nantes : Béatrice Béchet

* IMMM (Université du Mans) : Fabienne Lagarde

* LABERCA : Bruno Le Bizec

* LCE : Pierre Doumenq, Laure Malleret, Pascal Wong-Wah-Chung

* LIEC (Université de Lorraine) : Laure Giamberini, Simon Devin

* LIENSs (Université de La Rochelle) : Hélène Thomas-Guyon

* LPG (Université de Nantes) : Thierry Lebeau

* National University of Sciences and Technology (Islamabad, Pakistan); department of environmental science: Hashmi Imran

* Service des Matériaux Polymères et Composites (SMPC; Université de Mons, Belgique) : Samira Benali

### III.3. Encadrement de la recherche

Le récapitulatif des encadrements d'étudiants en thèse et en M2 est donné dans le Tableau 7.

<table><caption>**Tableau 7 :** Récapitulatif de l'encadrement de la recherche</caption><thead><tr><th rowspan="2">Année</th><th rowspan="2">Nombre<br>Master 2</th><th colspan="3">Thèse</th></tr><tr><th>Nombre</th><th>Début</th><th>Fin</th></tr></thead><tbody><tr><td>2012</td><td></td><td>1</td><td>Octobre 2012</td><td>Avril 2016</td></tr><tr><td>2013</td><td>1</td><td>1</td><td>Octobre 2013</td><td>Octobre 2016</td></tr><tr><td>2014</td><td>1</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2015</td><td>2</td><td>1</td><td>Janvier 2015</td><td>Juillet 2018</td></tr><tr><td>2016</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2017</td><td></td><td>1</td><td>Octobre 2017</td><td>En cours</td></tr><tr><td>2018</td><td>2</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td><strong>TOTAL</strong></td><td><strong>6</strong></td><td><strong>4</strong></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

#### III.3.1 Doctorat

Un total de **4 encadrements de doctorants**, terminés (3) ou en cours (1).

* **Anne-Isaline Van Bohemen**

Étude des peptaibols des Trichoderma marins - Applications en contrôle biologique.

Financement : bourse ministérielle - **Octobre 2012/Avril 2016**.

Direction : 40% Pouchus Y.F.; encadrement : 30% Ruiz N. et **30% Zalouk-Vergnoux A**.

Réalisations : A9 ; A20 ; CO17 ; P16

Devenir : enseignante au lycée de Basse Goulaine de septembre à décembre 2016/ Post-doc à l'ICSN (Institut de Chimie des Substances Naturelles) de Gif sur Yvette de janvier à décembre 2017/ ATER à l'Université de Picardie Jules Verne de janvier à août 2018/ En formation « compétences pour l'entreprise » à l'école centrale de Nantes depuis octobre 2018.
• **Carole Bertrand**

Écotoxicité des nanomateriaux à travers un gradient de salinité et au cours de leur cycle de vie (production, utilisation, fin de vie).

Financement : ANR Nanosalt - **Octobre 2013/Octobre 2016**

Direction : 40% Mouneyrac C. ; codirection : 30% Giamberini L. (LIEC, Université de Lorraine) et co-encadrement : **30% Zalouk-Vergnoux A.** (pour la 1ère année, puis S. Devin pour la 2e et L. Poirier pour la 3e).

Réalisations : A21 ; CO15 ; CO19

Devenir : post-doc au LIEC à Metz (Université de Lorraine) de novembre 2016 à juin 2017/ CDI directeur d'études chez Eurofins à Niefern (Allemagne) depuis juillet 2017.

• **Nam Ngoc Phuong**

Développements analytiques pour la caractérisation et la quantification de la contamination en microplastiques des matrices sédimentaires et biologiques : application aux zones conchylicoles des Pays de la Loire.

Financement : bourse du gouvernement Vietnamien – **Janvier 2015/Juillet 2018** (4e année financée)

Direction : 40% Herrenknecht C. ou Mouneyrac C. ; co-encadrement : 30% Poirier L. et **30% Zalouk-Vergnoux A.**

Réalisations : A19 ; A22 ; A23 ; A24 ; CO18 ; CO22 ; CO23 ; CO24 ; CO25 ; P19, P23

Devenir : Employé dans la restauration

• **Marjorie Lortholarie**

Les terres rares : exposition et bioaccumulation de deux espèces clés de l'écosystème estuarien ligérien, l'anguille européenne et le flet commun.

Financement : bourse ministérielle – **Octobre 2017/En cours**

Direction : 40% Herrenknecht C. ; co-encadrement : 30% Poirier L. et **30% Zalouk-Vergnoux A.**

Réalisations : CO26

### III.3.2 Master 2

Un total d'encadrement de 6 étudiants en Master 2.

• **Pierre Dubuisson** (M2 TE ; Université d'Angers ; 5 mois)

Caractérisation de la contamination des sédiments de l'estuaire de la Loire en certains perturbateurs endocriniens : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), métabolites de HAP, bisphénol A et alkylphénols (AP).

Financement : projet Experthyr - Janvier/juin 2013

Encadrement : 50% Poirier L., **50% Zalouk-Vergnoux A.**

• **Nam Ngoc Phuong** (M2 CQPS ; 6 mois)

Mise au point d'une méthode d'analyse quantitative de la production des peptaïbols par les Trichoderma marins.

Financement du gouvernement du Vietnam - janvier/septembre 2014

Encadrement : **100% Zalouk-Vergnoux A.**

Réalisations : A20 ; CO17
* **Fayza Zouaoui** (M2 TE ; Université du Mans ; 5 mois)

Étude du devenir de nanoparticules d'argent et de cérium, et leur bioaccumulation par *Scrobicularia plana* et *Corbicula fluminea* après exposition par voie directe et/ou trophique

Financement : ANR NanoSalt - Janvier/juin 2015

Encadrement : 50% Poirier L., **50% Zalouk-Vergnoux A.**

* **Romain Naël** (M2 TE ; Université d'Angers ; 5 mois)

Contamination des sédiments de l'estuaire de Loire associée à son contexte géographique.

Financement : IUML - Mars/Août 2015

Encadrement : 50% Fattal P., **50% Zalouk-Vergnoux A.**

* **Samuel Mounianman** (M2 TE ; Université du Mans ; 5 mois)

Étude de la contamination en Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques et en Microplastiques d'un bassin d'infiltration d'eaux de ruissellements urbains.

Financement OSUNA, projet MICROBARET - Février/juin 2018

Encadrement : **100% Zalouk-Vergnoux A.**

* **Amina Khalid** (M2 ACES ; 5 mois)

A biomarker study to assess the potential health impacts of biodegradable microplastic using blue mussels (*Mytilus edulis*) as sentinel organism.

Février/juin 2018

Encadrement: 50% Poirier L., 50% Zalouk-Vergnoux A.

Réalisations : P25

### III.3.3 Autres encadrements

Un total de **6 étudiants en stage de M1 d'une durée de 2 à 4 mois** (Eloïse Victoire (2010), Cyrielle Castagné (2012), Pierre Dubuisson (2012), Claire Remy (2013), Eva Delatour (2014), Gwenaëlle Dufour (2015), Thomas Cogné (2017))

Un total de **6 étudiants en Stage d'Initiation à la Recherche** (SIR) d'un mois (Claire Thomann (2011), Anaïs Rungoat (2011), Claire Favreau (2013), Pantéa Charifi (2014), Blandine Latrobe (2016), Maxime Parette (2017)).

## III.4. Expertise

### III.4.1 Membre de jury de thèse

Un total de **4 participations à des jurys de thèse comme examinatrice**

* **M. Alikuddin Umasangaji.** « Contamination des calanques par les micropolluants organiques (Cortiou), zone côtière de Marseille, France ». Soutenue le 19/12/2018 à l'Université d'Aix-Marseille.

* **M. Ali Kadar.** « Évaluation de l'effet mélange sur la clairance hépatique humaine de pesticides appartenant à deux groupes de matières actives communément retrouvées dans l'alimentation française : développement analytique et études cinétiques ». Soutenue le 17/12/2018 à l'Université d'Aix-Marseille.

* **Mme Camille Grandclément.** « Degradation of organic micropollutants using a hybrid bioreactor ». Soutenue le 30/11/2017 à l'Université d'Aix-Marseille.
• **M. Sofiène Tlili.** « Approche multi-marqueurs pour l'évaluation de l'état de santé du golfe de Tunis : étude des réponses biochimiques, physiologiques et cytologiques des mollusques bivalves exposés aux effluents des oueds ». Soutenue le 02/07/2012 à l'Université de Monastir.

### III.4.2 Révisions d'articles scientifiques

Un total de **29 articles révisés** dans des journaux de rang A pour la plupart (Tableau 8). Les domaines concernés étaient relatifs à la chimie analytique et à l'écotoxicologie.

<table><caption>**Tableau 8 :** Récapitulatif des révisions d'articles scientifiques</caption><thead><tr><th>Année</th><th>Nombre</th><th>Exemple de journaux</th></tr></thead><tbody><tr><td>2011</td><td>5</td><td>Journal of Hazardous Materials (FI: 5,31)<br>Geoderma (FI: 3,82)<br>Organic Geochemistry (FI: 3,74)</td></tr><tr><td>2012</td><td>1</td><td>Geoderma (FI: 3,80)</td></tr><tr><td>2013</td><td>1</td><td>Plant and Soil (FI: 3,42)</td></tr><tr><td>2014</td><td>2</td><td>Chemistry and Ecology (FI: 1,41)<br>Solid earth (FI: 1,02)</td></tr><tr><td>2015</td><td>2</td><td>Science of the Total Environment (FI: 4,42)<br>International Environmental Analytical Chemistry (FI: 1,24)<br>Environment International (FI: 7,09)</td></tr><tr><td>2016</td><td>5</td><td>Environmental Pollution (FI: 5,10)<br>Environmental Research (FI: 4,38)<br>Environmental Science & Technology (FI: 6,65)</td></tr><tr><td>2017</td><td>8</td><td>Science of the Total Environment (FI: 4,61)<br>Chemosphere (FI: 4,43)<br>Journal of Hazardous Materials (FI: 6,43)</td></tr><tr><td>2018</td><td>5</td><td>Environmental Pollution (FI: 4,36)<br>Marine Pollution Bulletin (FI: 3,24)</td></tr><tr><td>TOTAL</td><td>29</td><td></td></tr></tbody></table>

### III.5. Bilan

Les avancées de mes connaissances, de mes compétences et de mes recherches scientifiques ont pu être possibles grâce aux différents projets dans lesquels j'étais impliquée en tant que porteuse, coordinatrice ou partenaire, soit un total de 13 nationaux et 4 internationaux. Au-delà des soutiens financiers matériels que procurent les projets, ces derniers ont été l'occasion de collaborer avec de nombreux scientifiques de différentes équipes de recherche, ce qui est particulièrement enrichissant d'un point de vue scientifique, relationnel, mais aussi personnel. En parallèle, les soutiens financiers humains sont également primordiaux, car sans le travail des doctorants et des stagiaires que j'encadre ou que j'ai pu encadrer, les avancées auraient été moindres. Mes activités de recherche bénéficient ou ont bénéficié du travail de 4 doctorants, 7 étudiants en M1, 6 en M2 et 6 en SIR, en contrepartie de quoi j'essaie au mieux de diriger les travaux de laboratoire, les acquisitions et traitements des données, la rédaction des rapports de stage ou manuscrits de thèse et la valorisation des résultats.
L'acceptation ou non du financement des réponses à appel à projets proposées aux différentes instances constitue une forme d'orientation des thématiques de recherche. Ainsi, il est parfois difficile de pouvoir approfondir certains axes de recherche qui nous semblent pertinents par manque de financement alors que d'autres projets sur de nouvelles thématiques plus attrayantes sont financés. Cela représente parfois une difficulté dans mon travail de recherche, car il faut sans cesse s'adapter au contexte environnemental. Ce contexte est par exemple rythmé par la mise en évidence de nouveaux contaminants représentant un risque et dont il faut en faire l'évaluation. Cette difficulté peut aussi être perçue comme une opportunité de diversité des sujets d'étude, mais cela implique un effort d'adaptation important. C'est ainsi que j'ai eu l'occasion de travailler sur un large panel de familles de contaminants de l'environnement : organiques, métalliques et plastiques, à l'état de trace ou non, dans des matrices environnementales issues de collectes *in situ* ou d'expérimentations *in vivo*.

Grâce au large éventail de techniques analytiques que j’ai abordé lors de mon doctorat, de mon poste d’ATER et depuis que je suis nommée à Nantes comme maître de conférences, j’ai maintenant une bonne vision d’ensemble sur la chimie de l’environnement au sens large. Cette expertise se traduit en partie par les sollicitations nombreuses des journaux scientifiques relatifs à mes domaines de recherche, que je ne peux malheureusement pas toutes satisfaire par manque de temps. Néanmoins, j’ai pu faire la révision de 26 articles proposés à publication par d’autres équipes. La fréquence s’est accentuée ces dernières années sur la thématique des microplastiques en plein essor. En sus des révisions d’articles, j’ai aussi pu apporter mon expertise lors de 4 jurys de thèse auquel j’ai eu le plaisir de participer en tant qu’examinatrice. Cet exercice est très formateur et permet de s’améliorer en tant qu’encadrant de thèse.
## IV. Valorisation des travaux

Le récapitulatif de la valorisation de mes travaux de recherche sous la forme de publications ou de présentations orales et affichées est donné dans le Tableau 9.

<table><caption>**Tableau 9 :** Récapitulatif de la valorisation des travaux de recherche</caption><thead><tr><th rowspan="3">Année</th><th rowspan="3">Publications</th><th rowspan="3">Conférence<br>invitée</th><th colspan="4">Congrès et colloques</th></tr><tr><th colspan="2">Nationaux</th><th colspan="2">Internationaux</th></tr><tr><th>Poster</th><th>Oral</th><th>Poster</th><th>Oral</th></tr></thead><tbody><tr><td>2007</td><td></td><td></td><td>1</td><td></td><td>2</td><td>2</td></tr><tr><td>2008</td><td></td><td></td><td>1</td><td></td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>2009</td><td>2</td><td></td><td>2</td><td>1</td><td>2</td><td>1</td></tr><tr><td>2010</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>1</td><td></td></tr><tr><td>2011</td><td>4</td><td></td><td></td><td>1</td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>2012</td><td></td><td></td><td>2</td><td></td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>2013</td><td>4</td><td></td><td></td><td></td><td>5</td><td>1</td></tr><tr><td>2014</td><td>4</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>1</td></tr><tr><td>2015</td><td>2</td><td></td><td></td><td></td><td>2</td><td>5</td></tr><tr><td>2016</td><td>5</td><td></td><td></td><td>3</td><td>1</td><td>2</td></tr><tr><td>2017</td><td></td><td>1</td><td></td><td></td><td>1</td><td>2</td></tr><tr><td>2018</td><td>3</td><td></td><td>2</td><td>2</td><td>3</td><td></td></tr><tr><td><strong>Total</strong></td><td><strong>24</strong></td><td><strong>1</strong></td><td><strong>8</strong></td><td><strong>7</strong></td><td><strong>17</strong></td><td><strong>19</strong></td></tr></tbody></table>

### IV.1. Articles scientifiques

Un total de **24 articles publiés** (14 en rang utile) et près de 820 citations qui me permettent d'atteindre un **H-index de 14**. Le facteur d'impact (IF) moyen des journaux dans lesquels les articles ont été publiés est de 3,32 et 87,5% d'entre eux sont dans le 1er quartile.

*Mon nom est indiqué en gras et le nom des étudiants de M2 et de doctorat que j'ai encadrés sont soulignés.*

*Les 5 publications les plus représentatives de mon travail de recherche sont surlignées de gris.*

*Les facteurs d'impact (IF) et le quartile (Q) sont ceux de l'année de publication et le nombre de citations est arrêté au 27/01/2019.*

(A1) **Vergnoux A**, Guiliano M, Le Dréau Y, Kister J, Dupuy N, Doumenq P. 2009. Monitoring of the evolution of an industrial compost and prediction of some compost properties by NIR spectroscopy. Sci. Total Environ. 407, 2390-2403.
IF: 3,23 ; citations : 70 ; Q1 ; doi:10.1016/j.scitotenv.2008.12.033

(A2) **Vergnoux A**, Dupuy N, Guiliano M, Vennetier M, Théraulaz F, Doumenq P. 2009. Fire impact on forest soils evaluated using near-infrared spectroscopy and multivariate calibration. Talanta. 80, 39-47.
IF: 3,29 ; citations : 15 ; Q1 ; doi:10.1016/j.talanta.2009.06.028

(A3) **Vergnoux A**, Allari E, Sassi M, Thimonier J, Hammond C, Clouzot L. 2011. A multidisciplinary investigation of aquatic pollution and how to minimize it. J. Biol. Educ. 45, 37-49.
IF: 0,39 ; citations : 3 ; Q4 ; doi: 10.1080/00219266.2011.537839
(A4) **Vergnoux A**, Guiliano M, Di Rocco R, Domeizel M, Théraulaz F, Doumenq P. 2011. Quantitative and mid-infrared changes of humic substances from burned soils. Environ. Res. 111, 205-214.
IF: 4,58 ; citations : 56 ; Q1 ; doi:10.1016/j.envres.2010.03.005

(A5) **Vergnoux A**, Guiliano M, Di Rocco R, Domeizel M, Théraulaz F, Doumenq P. 2011. Effects of forest fires on Water Extractable Organic Matter and Humic Substances from Mediterranean soils: UV-Vis and Fluorescence spectroscopy approaches. Geoderma. 160, 434-443.
IF: 3,82 ; citations : 66 ; Q1; doi:10.1016/j.geoderma.2010.10.014

(A6) **Vergnoux A**, Malleret L, Asia L, Doumenq P, Theraulaz F. 2011. Impact of forest fires on PAH level and distribution in soils. Environ. Res. 111, 193-198.
IF: 4,58 ; citations : 78 ; Q1; doi:10.1016/j.envres.2010.01.008

(A7) Buffet PE, **Zalouk-Vergnoux A**, Châtel A, Berthet B, Métais I, Perrein-Ettajani H, Poirier L, Luna-Acosta A, Thomas-Guyon H, Risso-De Faverney C, Guibbolini M, Gilliland D, Valsami-Jones E, Mouneyrac C. 2013. A marine mesocosm study on the environmental fate of silver nanoparticles and toxicity effects on two endobenthic species: the ragworm *Hediste diversicolor* and the bivalve mollusk *Scrobicularia plana*. Sci. Total Environ. 470-471, 1151-1159.
IF: 3,84 ; citations : 97 ; Q1 ; doi:10.1016/j.scitotenv.2013.10.114

(A8) Blanchet-Letrouvé I, Lafont AG, Poirier L, Baloche S, **Zalouk-Vergnoux A**, Dufour S, Mouneyrac C. 2013. Vg mRNA induction in an endangered fish species (*Anguilla anguilla*) from Loire estuary (France). Ecotox. Environ. Safe. 97, 103-113.
IF: 2,48 ; citations : 7 ; Q2 ; doi:10.1016/j.ecoenv.2013.07.019

(A9) Carroux A, Van Bohemen AI, Roullier C, Robiou du Pont T, Vansteelandt M, Bondon A, **Zalouk-Vergnoux A**, Pouchus YF, Ruiz N. 2013. Unprecedented 17-residue peptaibiotics produced by marine-derived *Trichoderma atroviride*. Chem. Biodivers. 10, 772-786.
IF: 1,80 ; citations : 16 ; Q2; doi: 10.1002/cbdv.201200398

(A10) Buffet PE, Richard M, Caupos F, **Vergnoux A**, Perrein-Ettajani H, Luna-Acosta A, Akcha F, Amiard JC, Amiard-Triquet C, Guibbolini M, Risso-De Faverney C, Thomas-Guyon H, Reip P, Dybowska A, Berhanu D, Valsami-Jones E, Mouneyrac C. 2013. A mesocosm study of fate and effects of CuO nanoparticles on endobenthic species (*Scrobicularia plana*, *Hediste diversicolor*). Environ. Sci. Technol. 47, 1620-1628.
IF: 5,48 ; citations : 110 ; Q1 ; doi:10.1021/es303513r

(A11) Blanchet-Letrouvé I, **Zalouk-Vergnoux A**, Vénisseau A, Le Bizec B, Elie P, Herrenknecht C, Mouneyrac C, Poirier L. 2014. Dioxin-like, non-dioxin like PCB and PCDD/F contamination in European eel (*Anguilla anguilla*) from Loire estuarine continuum: Spatial and biological variabilities. Sci. Total Environ. 472, 562-571.
IF: 4,57 ; citations : 31 ; Q1 ; doi:10.1016/j.scitotenv.2013.11.037
(A12) Mouneyrac C, Buffet PE, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Guibbolini M, Risso-de Faverney C, Gilliland D, Berhanu D, Dybowska A, Châtel A, Perrein-Ettajni H, Pan JF, Thomas-Guyon H, Reip P, Valsami-Jones E. 2014. Fate and effects of metal-based nanoparticles in two marine invertebrates, the bivalve mollusc *Scrobicularia plana* and the annelid polychaete *Hediste diversicolor*. *Environ. Sci. Pollut. Res.* 21, 7899-7912.
IF: 1,98 ; citation : 42 ; Q1 ; doi:10.1007/s11356-014-2745-7

(A13) Buffet PE, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Lopes C, Amiard JC, Gaudin P, Risso-de Faverney C, Guibbolini M, Gilliland D, Perrein-Ettajni H, Valsami-Jones E, Mouneyrac C. 2014. Biochemical and behavioural responses of the marine polychaete *Hediste diversicolor* to cadmium sulfide quantum dots (CdS QDs): Waterborne and dietary exposure. *Chemosphere*. 100, 63-70.
IF: 3,34; citations: 31; Q1; doi:10.1016/j.chemosphere.2013.12.069

(A14) Couderc M, Gandar A, Kamari A, Allain Y, **Zalouk-Vergnoux A**, Herrenknecht C, Le Bizec B, Mouneyrac C, Poirier L. 2014. Neurodevelopmental and behavioral effects of nonylphenol exposure during gestational and breastfeeding period on F1 rats. *Neurotoxicology*. 44, 237-249.
IF: 3,38 ; citations : 5 ; Q1 ; doi:10.1016/j.neuro.2014.07.002

(A15) Buffet PE, **Zalouk-Vergnoux A**, Poirier L, Lopes C, Risso-de-Faverney C, Guibbolini M., Gilliland D, Perrein-Ettajani H, Valsami-Jones E, Mouneyrac C. 2015. Cadmium sulfide quantum dots induce oxidative stress and behavioral impairments in the marine clam *Scrobicularia plana*. *Environ. Toxicol. Chem.* 34, 1695-1664.
IF: 2,76 ; citations : 14 ; Q1 ; doi: 10.1002/etc.2967

(A16) Couderc M, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Kamari A, Blanchet-Letrouvé I, Marchand P., Vénisseau A, Veyrand B, Mouneyrac C, Le Bizec B. 2015. Occurrence of POPs and other persistent organic contaminants in the European eel (*Anguilla anguilla*) from the Loire estuary, France. *Sci. Total Environ.* 505, 199-215.
IF: 4,42 ; citations : 25 ; Q1 ; doi:10.1016/j.scitotenv.2014.09.053

(A17) Couderc M, Gandolfi F, **Zalouk-Vergnoux A**, Beyeler N, Malleret L, Ambidina I, Kamari A, Blanchet-Letrouvé I, Mouneyrac C, Hamers T, Poirier L. 2016. Levels and distributions of organic pollutants in subtidal sediments from the Loire estuary: are there any relationships with TTR-binding activity? *J. Sea Res.* 118, 59-68.
IF: 1,89 ; citations : 1 ; Q1 ; doi:10.1016/j.seares.2016.07.005

(A18) Couderc M, Marchand J, **Zalouk-Vergnoux A**, Kamari A, Moreau B, Blanchet-Letrouvé I, Le Bizec B, Mouneyrac C, Poirier L. 2016. Thyroid endocrine status of wild European eels (*Anguilla anguilla*) in the Loire (France). Relationships with organic contaminant body burdens. *Sci. Total Environ.* 550, 391-405.
IF: 4,42 ; citations : 7 ; Q1 ; doi:10.1016/j.scitotenv.2015.12.136

(A19) Phuong NN, **Zalouk-Vergnoux A**, Poirier L, Kamari A, Châtel A, Mouneyrac C, Lagarde F. 2016. Is there any consistency between the microplastics found in the field and those used in laboratory experiments? *Environ. Pollut.* 211, 111-123.
IF: 5,10 ; citations : 102 ; Q1 ; doi:10.1016/j.envpol.2015.12.035
(A20) **Van Bohemen Al, Zalouk-Vergnoux A, Poirier L, Phuong NN, Inguimbert N, Ben Haj Salah K, Ruiz N, Pouchus YF.** 2016. Development and validation of LC-MS methods for peptaibol quantification in fungal extracts according to their lengths. *J. Chrom. B*, 1009–1010, 25-33.

IF : 2,21 ; citations : 5 ; Q1 ; doi:10.1016/j.jchromb.2015.11.039

(A21) **Bertrand C, Zalouk-Vergnoux A, Giambérini L, Poirier L, Devin S, Labille J, Perrein-Ettajani H, Pagnout C, Châtel A, Levard C, Auffan M, Mouneyrac C.** 2016. The influence of salinity on the fate and behavior of silver standardized nanomaterial and toxicity effects in the estuarine bivalve *Scrobicularia plana*. *Environ. Toxicol. Chem.* 35, 2550–2561.

IF : 2,95 ; citations : 12 ; Q1 ; doi:10.1002/etc.3428

(A22) **Phuong NN, Zalouk-Vergnoux A, Kamari A, Mouneyrac C, Amiard F, Poirier L, Lagarde F.** 2018. Quantification and characterization of microplastics in blue mussels (*Mytilus edulis*): protocol setup and preliminary data on the contamination of the French Atlantic coast. *Environ. Sci. Pollut. Res. Int.* 25, 6135-6144.

IF : 2,74 ; citations : 11 ; Q1 ; doi:10.1007/s11356-017-8862-3

(A23) **Phuong NN, Poirier L, Lagarde F, Zalouk-Vergnoux A.** 2018. Factors influencing the microplastic contamination of bivalves from the French Atlantic coast: location, season and/or lifestyle? *Mar. Pollut. Bull.* 129, 664-674.

IF : 3,24 ; citations : 17 ; Q1 ; doi:10.1016/j.marpolbul.2017.10.054

(A24) **Phuong NN, Poirier L, Lagarde F, Kamari A, Zalouk-Vergnoux A.** 2018. Microplastic abundance and characteristics in French Atlantic coastal sediments using a new extraction method. *Env. Pollut. In press*

IF : 4,36 ; citations : 0 ; Q1 ; doi:10.1016/j.envpol.2018.08.032

## IV.2. Ouvrage

Un ouvrage sur mes activités d'enseignement.

(O1) Barnathan G, Couzinet-Mossion A, Ourliac-Garnier I, Wielgosz-Collin G, **Zalouk-Vergnoux A**. Rappels de cours et exercices corrigés de chimie générale (Questions à Items Multiples). Parution : 11-09-2012. Editeur : ELLIPSES. Collection : PACES

## IV.3. Conférence sur invitation personnelle

Une invitation personnelle à la participation à un congrès international.

(CIP) Monitoring of microplastics in blue mussels (*Mytilus edulis*) and Pacific oysters (*Crassostrea gigas*) of the French Atlantic coast.

Phuong NN, Poirier L, Lagarde F, **Zalouk-Vergnoux A**
**II International scientific meeting of Institute Evandro Chagas**, 27/10/2017,
Belém, Brésil.
IV.4. Communications orales

Un total de **26 communications orales** lors de congrès nationaux (7) ou internationaux (19) dont **12 en tant qu'oratrice**.

Mon nom est indiqué en gras, le nom des étudiants de M2 et de doctorat que j'ai encadrés sont soulignés et le nom des orateurs est en italique.

(CO1) Effect of forest fires on the WEOM and PAHs in the soils.
Vergnoux A, Malleret L, Théraulaz F, Doumenq P.
**International Symposium on Analytical Methodology in the Environmental Field** (IX ISAMEF), 3-5/10/2007, Palma, Espagne.

(CO2) Effect of forest fires on the WEOM and PAHs in the soils.
Vergnoux A, Malleret L, Théraulaz F, Doumenq P.
**International Symposium Environnemental Science and Technology** (2007 ISEST), 13-16/11/2007, Pékin, Chine.

(CO3) Quantitative and qualitative impact of forest fires on soil organic matter.
Vergnoux A, Domeizel M, Di Rocco R, Théraulaz F, Asia L, Guiliano M, Doumenq P.
**International Conference on Environmental Science and Technology** (2008 ICEST), 28-31/07/2008, Houston, USA.

(CO4) Modification of soil PAHs level and distribution profiles by forest fires.
Vergnoux A, Domeizel M, Théraulaz F, Malleret L, Doumenq P.
**International Conference on Environmental Science and Technology** (2008 ICEST), 28-31/07/2008, Houston, USA.

(CO5) Impact quantitatif et qualitatif des feux de forêt sur les substances humiques du sol.
Vergnoux A, Domeizel M, Di Rocco R, Guiliano M, Théraulaz F, Doumenq P.
**Colloque Matières Organiques et Environnement du Réseau Matières Organiques**, 25-28/01/2009, Sainte Maxime, France.

(CO6) Evaluation of the condition of forest soils affected by different fire recurrences using NIRS coupled to chemometric methods.
Vergnoux A, Guiliano M, Dupuy N, Domeizel M, Théraulaz F, Doumenq P.
**International Meeting of Fire Effects on Soils Properties** (FESP II), 11-15/02/2009, Marmaris, Turquie.

(CO7) Impact of forest fires on soil PAH levels and distribution profiles.
Doumenq P, Vergnoux A, Asia L, Malleret L.
**Université Général Soerdirman** (UNSOED), 21/11/2011, Indonésie.

(CO8) Sedimentary hydrocarbon origin elucidation; How far can we go with simple molecular tools?
Doumenq P, Syakti AD, Vergnoux A, Asia L, Malleret L.
**Institut Pertanian BOGOR (IPB)**, 23/11/2011, Indonésie.
(CO9) Peptaïbols et chimiotaxonomie des *Trichoderma* en milieu marin.
Ruiz N, Robiou du Pont T, Joubert Y, Poirier L, **Vergnoux A**, Bissett J, Pouchus YF.
**Assemblée générale BioChiMar Journées 2011**, 27-29/06/2011, Paris, France.

(CO10) A mesocosm study of fate and effects of CuO nanoparticles on endobenthic species (*Scrobicularia plana*, *Nereis diversicolor*).

Buffet PE, Richard M, Caupos F, **Vergnoux A**, Perrein-Ettajani H, Thomas-Guyon H, Luna-Acosta A, Amiard-Triquet C, Amiard JC, Risso C, Guibbolini M, Reip P, Valsami-Jones E, Mouneyrac C.

**22nd V.M. Goldschmidt Conference**, 24-29/06/2012, Montréal, Canada.

(CO11) Fate and toxicity effects of metal-bearing nanoparticles on two marine invertebrates, the bivalve mollusc *Scrobicularia plana* and the annelid polychaete *Nereis diversicolor*.

Buffet PE, Poirier L, **Vergnoux A**, Pan JF, Berhanu D, Dybowska A, Châtel A, Amiard-Triquet C, Richard M, Thomas-Guyon H, Perrein-Ettajani H, Risso C, Guibbolini M, Reip P, Gililand D, Valsami-Jones E, *Mouneyrac C*.

**8th International Conference on the Environmental Effects of Nanoparticles and Nanomaterials**, 3-5/07/2013, Aix-en-Provence, France.

(CO12) The mesocosm approach to estimate the fate, bioaccumulation and toxicity of silver nanoparticles on two endobenthic species: the bivalve mollusk *Scrobicularia plana* and the worm *Nereis diversicolor*.

**Zalouk-Vergnoux A**, Buffet PE, Châtel A, Berthet B, Métais I, Perrein-Ettajani H, Poirier L, Thomas-Guyon H, Risso-de-Faverney C, Guibbolini M, Gilliland D, Valsami-Jones E, Mouneyrac C

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC)**, 11-15/05/2014, Bâle, Suisse.

(CO13) Aromatase and vitellogenin mRNA expression in an endangered fish species (*Anguilla anguilla*) from the Loire estuary (France): relationships with PCB contamination.

Blanchet-Letrouvé I, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Lafont AG, Baloche S, Dufour S, Mouneyrac C

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC)**, 3-7/05/2015, Barcelone, Espagne.

(CO14) Multi-contamination related to variations in thyroid endocrine status of wild European eels (*Anguilla anguilla*) from the Loire estuary (France).

Couderc M, Marchand J, **Zalouk-Vergnoux A**, Kamari A, Moreau B, Blanchet-Letrouvé I, Le Bizec B, Mouneyrac C, *Poirier L*.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC)**, 3-7/05/2015, Barcelone, Espagne.
(CO15) Influence of salinity on fate and behavior of silver-based manufactured nanomaterials and toxicity effects toward two endobenthic bivalves *Corbicula fluminea* and *Scrobicularia plana*.

Bertrand C, Devin S, Mouneyrac C, Auffan M, Châtel A, Koehle-Divo V, Pagnout C, Pain-Devin S, Pariat A, Perrein-Ettajani H, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Giambérini L.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 3-7/05/2015, Barcelone, Espagne.

(CO16) Toxicity effects of metal-based nanoparticles towards two estuarine invertebrates: *Scrobicularia plana* and *Hediste diversicolor*.

Châtel A, Perrein-Ettajani H, Bruneau M, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Mouneyrac C.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 1-5/11/2015, Salt Lake City, USA.

(CO17) Development and validation of an LC-MS based method for quantification of peptaibols in marine-derived *Trichoderma* crude extracts.

Van Bohemen Al, Ruiz N, Phuong NN, Poirier L, Inguimbert N, Pouchus YF, **Zalouk-Vergnoux A**.

**Marine Fungal Natural Products** (MaFNaP), 22-24/07/2015, Nantes, France.

(CO18) Comparison of tissue preparation procedures to perform microplastic analysis; application to mussels (*Mytilus edulis*) from the Atlantic coast (Pays de la Loire, France).

Phuong NN, Zalouk-Vergnoux A, Poirier L, Kamari A, Rouxel J, Sussarellu R, Akcha F, Châtel A; Mouneyrac C, Lagarde F.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 22-26/05/2016, Nantes, France.

(CO19) Cross effect of salinity and ceria nanoparticles on two endobenthic bivalves *Corbicula fluminea* and *Scrobicularia plana*: multibiomarker assessment.

Bertrand C, Devin S, Mouneyrac C, Auffan M, Châtel A, Koehle-Divo V, Pagnout C, Pain-Devin S, Pariat A, Perrein-Ettajani H, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Giambérini L.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 22-26/05/2016, Nantes, France.

(CO20) Qualité des sédiments de l'estuaire de la Loire : contamination par les contaminants organiques type perturbateurs thyroïdiens et état de santé de la macrofaune.

Couderc M, Poirier L, Métais I, Gandolfi F, Perrein-Ettajani H, **Zalouk-Vergnoux A**, Malleret L, Châtel A, Kamari A, Mouloud M, Gilet P, Hamers T, Mouneyrac C.

**Société Française d'Écotoxicologie Fondamentale et Appliquée** (SEFA), 29-30/06/2016, Reims, France.
(CO21) Mécanismes cellulaires impliqués dans la toxicité des nanoparticules métalliques chez deux invertébrés marins : *Scrobicularia plana* et *Hediste diversicolor*.
Châtel A, Buffet PE, Perrein-Ettajani H, Bruneau M, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Mouneyrac C.

**Société Française d'Écotoxicologie Fondamentale et Appliquée** (SEFA), 29-30/06/2016, Reims, France.

(CO22) Quelle adéquation entre les microplastiques trouvés dans l'environnement et ceux utilisés en laboratoire?
Phuong NN, **Zalouk-Vergnoux A**, Poirier L, Kamari A, Mouneyrac C, Lagarde F.

**Prix de la meilleure présentation du jeudi**

**Forum ECOTOX 2016 – fondation de coopération scientifique Rovaltain**, 11-13/10/2016, Alixan, France.

(CO23) Monitoring of microplastics in Japanese oysters (*Crassostrea gigas*) of the French Atlantic coast (Pays de la Loire, France)

Phuong NN, **Zalouk-Vergnoux A**, Kamari A, Rouxel J, Sussarellu R, Akcha F, Châtel A, Mouneyrac C, Poirier L, Lagarde F.

**International Conference on Molluscan Shellfish Safety** (ICMSS), 14-18/05/2017, Galway, Ireland.

(CO24) Monitoring of microplastics in blue mussels (*Mytilus edulis*) from the French Atlantic coast (Pays de la Loire, France)

Phuong NN, **Zalouk-Vergnoux A**, Poirier L, Kamari A, Rouxel J, Sussarellu R, Akcha F, Châtel A, Mouneyrac C, *Lagarde F*.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 8-11/05/2017, Bruxelles, Belgique

(CO25) Contamination en microplastiques des huitres, des moules et des sédiments de la baie de l'Aiguillon (Pays de La Loire, France)

Phuong NN, Poirier L, Lagarde F, **Zalouk-Vergnoux A**.

**Workshop Polymères et Océans**, 15-17/01/2018, Montpellier, France

(CO26) Bioaccumulation of rare earth elements in two sentinel species of the Loire estuary: the European eel (*Anguilla anguilla*) and the European flounder (*Platichthys flesus*)

Lortholarie M, **Zalouk-Vergnoux A**, Poirier L.

**Journée du GDR Ecotoxicologie Aquatique**, 4-5/12/2018, Lyon, France

## IV.5. Communications affichées

Un total de **25 présentations par affiche** lors de congrès nationaux (8) ou internationaux (17) dont **10 en tant qu'oratrice**.

*Mon nom est indiqué en gras, le nom des étudiants de M2 et de doctorat que j'ai encadrés sont soulignés et le nom des orateurs est en italique.*

(P1) Effet des feux de forêt sur la teneur en carbone organique et en HAP des sols.
Vergnoux A, Asia L, Michaud F, Malleret L, Théraulaz F, Doumenq P.

**Société Française de Chimie** (SFC), le 24 mai 2007, Avignon, France.
(P2) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons as indicators of forest fire: comparison of levels and distributions between burned and unburned soils.

Vergnoux A, Malleret L, Théraulaz F, Doumenq P.

**International Symposium for Polycyclic Aromatic Compounds** (ISPAC21), 5-10/08/2007, Trondheim, Norvège (5-10/08/07).

(P3) Étude de l'impact d'un feu de forêt sur la matière organique extractible à l'eau, le carbone organique total du sol et les éléments nutritifs.

Vergnoux A, Domeizel M, Inogamdjanova S, Théraulaz F.

**International Humic Substances Society** (8ᵉ colloque IHSS), 27-28/11/07, Lyon, France.

(P4) Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques indicateurs de feux de forêt: teneurs et distributions dans des sols brûlés et témoins.

Vergnoux A, Malleret L, Asia L, Théraulaz F, Doumenq P.

**Congrès annuel de l'Ecole Doctorale Sciences de l'Environnement**, 18-19/03/08, Aix-en-Provence, France.

(P5) Évaluation de l'impact des feux de forêt sur les sols par spectroscopie proche infrarouge et chimiométrie.

Vergnoux A, Guiliano M, Dupuy N, Domeizel M, Théraulaz F, Doumenq P.

**Colloque Matières Organiques et Environnement du Réseau Matières Organiques**, 25-28/01/2009, Sainte Maxime, France.

(P6) Total organic carbon and infrared changes of humic substances from Mediterranean burned soils.

Vergnoux A, Guiliano M, Di Rocco R, Domeizel M, Théraulaz F, Doumenq P. **Prix du meilleur poster.**

**International Meeting of Fire Effects on Soils Properties** (FESP II), 11-15/02/2009, Marmaris, Turquie.

(P7) Levels and distributions of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: determination of an indicator of forest fires.

Vergnoux A, Malleret L, Asia L, Domeizel M, Théraulaz F, Doumenq P.

**International Meeting of Fire Effects on Soils Properties** (FESP II), 11-15/02/2009, Marmaris, Turquie.

(P8) Évaluation de l'impact des feux de forêt sur les sols par spectroscopie proche infrarouge et chimiométrie.

Vergnoux A, Guiliano M, Dupuy N, Domeizel M, Théraulaz F, Doumenq P.

**Société Française de Chimie** (SFC), 16/04/09, Marseille, France.

(P9) Chemotaxonomic relevance of peptaibol fingerprints for the identification of marine-derived *Trichoderma* strains.

Ruiz N, Robiou du Pont T, Joubert Y, Poirier L, Vergnoux A, Grovel O, Bissett J, Pouchus YF.

**13th International Symposium on Marine Natural Products** (MaNaPro XIII), 17-22/10/2010, Phuket, Thaïlande.
(P10) Perturbations thyroïdiennes mises en évidence dans l'eau et les sédiments de l'estuaire de la Loire par tests cellulaires PC-DR-LUC.

Couderc M, Bimbot M, Poirier L, **Vergnoux A**, Karolak S, Herrenknecht C, Levi Y, Le Bizec B, Mouneyrac C.

**ECOBim**, 5-8/06/2012, Reims, France.

(P11) Présence de perturbateurs endocriniens et cas d'intersexe chez le bivalve *Scrobicularia plana* dans 13 estuaires du Nord-Ouest de la France.

Fossi Tankoua O, Perisi F, Amiard-Triquet C, Berthet B, Aït-Aïssa S, LeMenach K, **Vergnoux A**, Budzinski H.

**ECOBim**, 5-8/06/2012, Reims, France.

(P12) Dioxin-like, non-dioxyn-like PCB and PCDD/F contamination in European eel (*Anguilla anguilla*) from the Loire estuarine continuum: spatial and biological variabilities.

Blanchet-Letrouvé I, **Zalouk-Vergnoux A**, Vénisseau A, Couderc M, Le Bizec B, Elie P, Herrenknecht C, Mouneyrac C, Poirier L.

**Pollutant responses in marine organisms** (PRIMO), 5-8/05/2013, Faro, Portugal.

(P13) Assessment of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and perfluorinated compounds (PFCs) in two fish species, *Anguilla anguilla* and *Platychtys flesus*, from the Loire estuary: correlation with size, sex, geographic locations and thyroid effects.

Couderc M, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Blanchet-Letrouvé I, Kamari A, Herrenknecht C, Marchand P, Mouneyrac C, Le Bizec B.

**Pollutant responses in marine organisms** (PRIMO), 5-8/05/2013, Faro, Portugal.

(P14) Vg mRNA induction in an endangered fish species (*Anguilla anguilla*) from the Loire Estuary (France).

Blanchet-Letrouvé I, Lafont AG, Poirier L, Baloche S, **Zalouk-Vergnoux A**, Dufour S, Mouneyrac C.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 12-16/06/2013, Glasgow, UK.

(P15) Assessment of polychlorinated biphenyls (PCBs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), perfluorinated alkylated substances (PFAs) in European eels (*Anguilla anguilla*) from the Loire estuary.

Couderc M, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Blanchet-Letrouvé I, Kamari A, Cariou R, Vénisseau A, Veyrand B, *Marchand P*, Mouneyrac C, Le Bizec B.

**Dioxyn 2013 Symposium**, 25-30/08/2013, Daegu, République de Corée.

(P16) Unprecedented 17-residue peptaibiotics produced by marine-derived *Trichoderma atroviride*.

Van Bohemen Al, Carroux A, *Roullier C*, **Zalouk-Vergnoux A**, Pouchus YF, Ruiz N. **14th international symposium on Marine Natural Products** (MaNaPro), 15-20/09/2013, La Toja, Espagne.
(P17) Occurrence of PFAS in the European eel (Anguilla anguilla) from the Loire estuary (France).

Couderc M, Poirier L, **Zalouk-Vergnoux A**, Kamari A, Blanchet-Letrouvé I, Marchand P, Vénisseau A, Veyrand B, Mouneyrac C, Le Bizec B.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 3-7/05/2015, Barcelone, Espagne.

(P18) Fate of PCBs during developmental and sexual maturation of European eel (Anguilla anguilla).

Blanchet-Letrouvé I, Couderc M, **Zalouk-Vergnoux A**, Elie P, Herrenknecht C, Dufour S, Le Bizec B, Mouneyrac C, *Poirier L*.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 3-7/05/2015, Barcelone, Espagne.

(P19) Development of analytical procedure for microplastic analysis in biological tissues: application to mussels (Mytilus edulis) from the Atlantic coast (Pays de la Loire, France).

Phuong NN, **Zalouk-Vergnoux A**, Poirier L, Kamari A, Rouxel J, Sussarellu R, Akcha F, Châtel A, *Mouneyrac C*, Lagarde F.

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 6-10/11/2016, Orlando, USA.

(P20) Screening strategy to select new fungal biocontrol products against plant diseases.

Bastide F, **Zalouk-Vergnoux A**, Ruiz N, Pouchus YF, Simoneau P, Bonneau C, Bryone F, Guillemette T

**1st International Symposium on plant bioprotection sciences and technologies** (Plant BioProtech), 27-30/06/2017, Reims, France.

(P21) Study of new fungal biocontrol products and their secondary metabolites against plant diseases.

Bastide F, **Zalouk-Vergnoux A**, Ruiz N, Pouchus YF, Simoneau P, Bonneau C, Bryone F, Profizzi C, Cadiou M

**12es Rencontres de Phytopathologie** - Mycologie de la Société Française de Phytopathologie - Journées Jean Chevaugeon 2018, 15-19/01/2018, Aussois, France.

(P22) Impact of an old landfill on the organic contamination of surface and groundwater: From landfill to the Loire River.

**Zalouk-Vergnoux A**, Poirier L, Augris P, Flahaut B, Le Guern C, Béchet B, *Négrel P*
**European Geosciences Union (EGU)**, General Assembly 2018, 8-13/04/2018, Vienne, Autriche.

(P23) Assessment of the microplastic contamination in sediments from the French Atlantic coast.

Phuong NN, Poirier L, Lagarde F, Kamari A, Déniel M, **Zalouk-Vergnoux A**

**Society of Environmental Toxicology and Chemistry** (SETAC), 13-17/05/2018, Rome, Italie.
(P24) The NABUCO project: a search for new marine biocontrol agents against plant diseases.
Ruiz N, Bastide F, Michaud A, Roullier C, **Zalouk-Vergnoux A**, Pouchus YF, Simoneau P, Bonneau C, Bryone F, Letousey P, Profizi C, Cadiou M, Guillemette T
**3e Symposium international AFERP-STOLON**, 18-20/07/2018, Rennes, France.

(P25) Évaluation des effets potentiels de microplastiques biodégradables sur une espèce sentinelle : la moule bleue (Mytilus edulis).
Khalid A, Poirier L, Benali S, Mincheva R, Raquez JM, Bertrand S, **Zalouk-Vergnoux A**
**Forum Santé, Environnement & Molécules SEM 2018** – fondation de coopération scientifique Rovaltain, 11-13/10/2018, Alixan, France.

IV.6. Bilan

Les résultats de recherche obtenus pendant mon M2 et mon doctorat ont été valorisés sous la forme de 6 publications scientifiques, 9 présentations orales et 8 présentations affichées. Puis, mon implication dans les différentes thématiques étudiées au sein de l'équipe ECEm du laboratoire MMS, en tant qu'ATER et maître de conférences, s'est traduite en partie par la publication de 18 articles scientifiques, la présentation de 17 communications orales et 17 communications affichées. Les travaux publiés (A8), (A11), (A14), (A16), (A17) et (A18) sont représentatifs de mes activités en termes d'évaluation de la contamination de l'environnement par des polluants organiques à l'état de traces. Quant aux publications (A7), (A10), (A12), (A13), (A15), et (A21), elles traitent d'expositions d'espèces modèles (Scrobicularia plana et/ou Hediste diversicolor) à des nanoparticules métalliques (Cd, Ag ou Cu), en aquariums ou mésocosmes, à différentes salinités, afin de déterminer le devenir de ces contaminants émergents et leurs effets sur des organismes endobenthiques. Depuis peu, une nouvelle thématique est en plein essor dans le paysage de l'écotoxicologie et par conséquent au laboratoire ; il s'agit des microplastiques. Cette thématique me tient particulièrement à cœur et des développements analytiques ont été réalisés et validés afin de permettre l'évaluation de la contamination en microplastiques des sédiments et des bivalves des zones de production conchylicole de la région Pays de la Loire. Les résultats ont été publiés dans les articles (A19), (A22), (A23) et (A24). Une autre équipe du laboratoire MMS (ChiChaMVa : chimiodiversité des champignons marins et valorisations) a fait appel à mes compétences en modélisation, statistiques, analyse quantitative et validation de méthodes pour compléter leur expertise en analyse qualitative de la production de peptaïbols par des souches de *Trichoderma* en vue d'utiliser ces molécules et ces champignons comme outil chimiotaxonomique et agents de biocontrôle respectivement. Dans ce contexte, les publications (A9) et (20) ont été réalisées.

Parmi les différentes publications réalisées, les 5 qui me semblent les plus importantes dans mes activités de recherche à ce jour sont les suivantes : (A10), (A16), (A19), (A20) et (A23). Elles traitent, d'une façon générale, de la contamination environnementale, du devenir et des effets de différents contaminants émergents organiques, métalliques et plastiques et montrent une certaine capacité d'adaptation. Mon rang dans la publication (A23) et le facteur d'impact de plus de 5 du journal dont est issue la revue d'articles (A19) traduisent une certaine cohérence entre mon implication forte sur la thématique des microplastiques et une reconnaissance scientifique. La publication (A20) montre aussi que je suis capable de travailler
dans d'autres domaines que l'écotoxicologie en utilisant mes compétences en chimie analytique et validation de méthodes d'analyse.

Afin de faire apparaître les points forts de mes travaux de recherche, en termes de publications scientifiques, voici quelques représentations des données :

* Le facteur d'impact médian des journaux dont mes publications sont issues est de 3,32 avec un minimum de 0,39 et un maximum de 5,48. Comme le montre la Figure 1 ci-contre, qui représente la répartition de mes travaux de recherche selon le facteur d'impact de leur journal, plus de la moitié ont un facteur d'impact supérieur à 3 (61%).

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

* La plupart des journaux dans lesquels mes articles ont été publiés se positionnent dans le 1er quartile de leur domaine scientifique (21/24 soit 87,5%) comme le montre la Figure 2.

### Quartile du journal

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 2: Répartition des publications en fonction du quartile du journal</figcaption></figure>

* Pour illustrer la quantité et la qualité de travaux de recherche publiés, la Figure 3 ci-dessous montre le nombre de publications et de citations en fonction des années qui me confère un H-index de 14.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 3: Évolution du nombre de publications et de citations au cours du temps. Graphique issu de www.scopus.com avec le nom Aurore Vergnoux, le 27/01/19</figcaption></figure>
En moyenne sur les 4 dernières années, **ma production de publication annuelle est de 2,7** avec des variations en fonction des années. **Quant aux citations, elles sont en progression au cours du temps.**

* La Figure 4 ci-après, représentant le rang de mon nom parmi les auteurs des publications, montre que mon nom est souvent en **rang utile** (1<sup>er</sup>, 2<sup>e</sup> ou dernier) **pour plus de la moitié des publications** (63%).

Rang parmi les auteurs

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>**Figure 4: Répartition des publications en fonction du rang de mon nom parmi les auteurs**</figcaption></figure>

* De plus, la totalité des publications dont je suis coauteure fait apparaître d'autres auteurs issus de différents laboratoires, ce qui traduit une réelle **volonté de travailler en collaboration et un certain rayonnement scientifique**.

Pour finir, j'ai eu l'honneur d'être invitée par l'IEC (Institut Evandro Chagas) en octobre 2017, à Belém au Brésil, pour présenter nos travaux sur les microplastiques dans les bivalves de la côte Atlantique française à l'occasion d'un meeting scientifique. Ce fut une très bonne opportunité pour initier des collaborations outre Atlantique. Une demande de bourse de thèse a été faite auprès de la CAPES (coordination pour le perfectionnement du personnel de l'enseignement supérieur, agence qui dépend du Ministère de l'Éducation) par l'Université fédérale de Para, courant janvier 2018, afin qu'une étudiante brésilienne (M<sup>elle</sup> Brenda Natasha Souza Costa) puisse passer une année de thèse en France pour évaluer la contamination en microplastiques de sédiments et d'organismes aquatiques prélevés près d'une décharge à ciel ouvert. La demande a été acceptée et l'étudiante est actuellement au laboratoire pour conduire ses expériences sous ma responsabilité. Nous pensons déposer un projet pour une collaboration de recherche auprès du programme CAPES/COFECUB en juin de l'année prochaine.
Deuxième partie :

Synthèse des travaux de recherche

# ÉVALUATION DE LA CONTAMINATION DE L'ENVIRONNEMENT PAR LES HAP, LES NANOPARTICULES MÉTALLIQUES ET LES MICROPLASTIQUES
# I. Préambule

Les travaux de recherche de l'équipe ECEm de MMS à laquelle j'appartiens visent à accroître les connaissances et à développer des outils d'évaluation en vue d'améliorer la gestion du risque lié à l'exposition des organismes des réseaux trophiques marins et estuariens à des contaminants émergents (nanoparticules, perturbateurs endocriniens...). Cette thématique de recherche répond à une forte demande sociétale. Les recherches en écotoxicologie sur ces nouveaux composés constituant en effet un enjeu prioritaire pour le grand public, la communauté scientifique, le secteur industriel et les collectivités loco-régionales et nationales.

La question qui découle de ce constat est : comment se positionne la chimie environnementale par rapport à l'écotoxicologie ?

L'accroissement démographique et les développements technologiques mènent à une pression anthropique sur les écosystèmes en constante augmentation. Les activités agricoles, industrielles, la production énergétique, l'urbanisme, etc. font qu'une très grande diversité de composés organiques ou minéraux est rejetée dans l'environnement, entraînant une potentielle distribution planétaire et menant à une exposition des organismes vivants à ces composés. La présence de ces composés dans l'environnement peut être associée à des enjeux socio-économiques forts, car ils peuvent représenter des risques pour la santé, engendrer des coûts économiques importants (réhabilitation de sites pollués, dédommagements, mise en conformité d'installation, substitution, etc.) et sont au cœur des orientations politiques (lois, aménagements, sensibilisation, etc.). Pour l'Europe, les principes fondamentaux sont : (i) le principe du pollueur-payeur, (ii) le préventif prime sur le curatif et (iii) le principe de précaution. Cependant, dans le but de reposer sur ces principes fondamentaux, la réglementation et les décideurs politiques doivent s'appuyer sur des évaluations du risque environnemental fiables. Le risque environnemental R est caractérisé par l'équation : $R = D \times P$ où D est le danger qui correspond à la toxicité d'un composé et P la probabilité d'occurrence qui est liée aux transferts et au devenir des composés dans l'environnement qui vont mener à une exposition des organismes. À travers différentes directives européennes (67/548/EC, 93/67/EC, 793/93/EC, 98/8/EC et 1488/94/EC), une méthode d'évaluation du risque est apparue dans le but de réglementer l'usage des produits chimiques avec la mise en place de REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals). L'écotoxicologie répond donc aux problématiques de gestions environnementales et de réglementation des usages. Une définition de l'écotoxicologie pourrait être : « Science dont l'objet est d'une part l'étude des modalités de contamination de l'environnement par les agents polluants naturels ou artificiels produits par l'activité humaine (aspect descriptif) et d'autre part de leurs mécanismes d'action et de leurs effets sur l'ensemble des êtres vivants qui peuplent la biosphère (aspect causal) ».

Comme le montre la figure 5, deux cheminements parallèles et complémentaires sont nécessaires à l'évaluation du risque selon la méthode TGD (Technical Guidance Document) proposée par l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA : European Chemicals Agency). D'une part, il est nécessaire de déterminer les concentrations prévisibles dans l'environnement (PEC : Prédicted Environmental Concentration) et d'autre part, les concentrations prévisibles sans effets (PNEC : Prédicted No Effect Concentration). Puis, la confrontation des valeurs permet de mettre en évidence un risque environnemental lorsque la PEC est supérieure à la PNEC.
<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 5 : Méthode d'évaluation du risque environnemental</figcaption></figure>

Cette représentation schématique théorique de l'évaluation du risque environnemental peut sembler bien simple, mais finalement dans l'application, de nombreux verrous existent. La multiplicité des composés dans l'environnement constitue un premier verrou, car il est très difficile de donner une tendance générale commune. Il faut donc la plupart du temps travailler au cas par cas puisque les propriétés physico-chimiques et toxicologiques des composés leur sont propres. Cette approche présente donc l'avantage de caractériser le risque environnemental de composés pris de façon individuelle. Mais à l'inverse, elle reste très limitée dans la cartérisation des risques liés aux mélanges, qui sont pourtant plus représentatifs des cocktails de contaminants auxquels sont exposés les organismes vivants.

Considérons maintenant la PEC. Sa détermination passe par l'estimation des rejets d'un composé et son comportement dans l'environnement. Comme expliqué plus haut, la diversité des composés n'aide pas à cette détermination, mais vient s'ajouter à cela la diversité des modes et types de rejets (quantitatifs, qualitatifs : urbains/ industriels/agricoles, ponctuels/diffus, en continu/pics, etc.), mais aussi celle des milieux récepteurs qui va jouer un rôle dans le comportement et le devenir des composés dans l'environnement (distribution entre compartiments, élimination, dégradation). Des calculs théoriques peuvent être réalisés pour répondre à l'objectif en s'appuyant sur les données des rejets industriels, les propriétés physico-chimiques des composés (solubilité, valeurs de coefficients de partage, temps de demi-vie, etc.), et les propriétés des milieux récepteurs (quantités de matières organiques, granulométrie, salinité, etc.). Des campagnes de collecte sur le terrain et d'analyse des échantillons issus des milieux sont également un bon moyen de s'approcher le plus possible de la réalité environnementale. Mais il ne faut pas perdre de vue que des limites existent aussi à cette méthode. Tout d'abord, elle représente un coût et un temps conséquent par rapport à des calculs théoriques. Puis, les prélèvements ne sont que des actes ponctuels dans le temps et l'espace, il faut donc être prudent, ne pas extrapoler les résultats et mettre en place des stratégies d'échantillonnage permettant de répondre aux problématiques de départ. Finalement, lorsque les composés sont à l'état de traces, les méthodes analytiques peuvent ne pas être suffisamment performantes pour permettre une quantification voire même une détection. Dans ces derniers cas, des échantillonneurs passifs peuvent présenter un intérêt, à la fois pour concentrer les analytes d'intérêt, mais également fournir un résultat intégratif dans le temps.
Intéressons-nous à présent à l'évaluation de la PNEC qui est elle aussi tout aussi complexe que l'évaluation de la PEC. L'identification des dangers se fait en fonction de la persistance, de la bioaccumulation et de la toxicité des composés. Pour apprécier la persistance, le temps de demi-vie est étudié. La bioaccumulation est exprimée grâce au facteur de bioconcentration ou encore au coefficient de partage octanol-eau (log Kow). Et enfin, la mise en évidence d'une toxicité à des valeurs de concentration/teneur faibles, le caractère Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique (CMR) ou des effets avérés de perturbations endocriniennes sont gage de dangerosité. Lorsqu'un danger est mis en évidence, il est possible d'utiliser des modèles QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship) qui sont des modèles mathématiques permettant de prédire la toxicité et la réactivité chimique des molécules en fonction de leur structure. Il est aussi possible d'entamer une étude de la relation « dose-effets » selon différentes approches : de la réalisation de bioessais jusqu'à des études plus représentatives de l'environnement. Les modèles QSAR présentent des avantages et des inconvénients. Si certains modèles sont accessibles sur internet et peuvent être utilisés dans le cadre de la réglementation, le développement d'un modèle *ex nihilo* exige de nombreuses données expérimentales et une validation *a posteriori*. Les bioessais sont des tests effectués en laboratoire destinés à déterminer des activités biocides et/ou des particularités toxicologiques. Ils présentent également de nombreux avantages comme travailler sur différents organismes en s'intéressant à des effets observables à différents niveaux d'intégration biologique ou avec différents composés voire des mélanges, qui est une problématique très difficile à appréhender encore aujourd'hui en écotoxicologie. Ils sont aussi faciles à mettre en œuvre, sensibles et reproductibles. Il existe même des tests standardisés qui présentent l'avantage de pouvoir comparer les résultats entre différentes études. Mais le principal inconvénient de ces bioessais est leur faible représentativité environnementale. En effet, la plupart du temps, ils sont réalisés avec des concentrations très élevées, sur un seul composé et pour de courts temps d'exposition des organismes, ce qui ne reflète pas les conditions naturelles. Pour augmenter le réalisme environnemental, des études de terrain sont menées et correspondent à des expositions faites en laboratoire, du microcosme au mésocosme, en conditions contrôlées, à des concentrations en composés environnementales et sur de longues durées. Si les avantages sont conséquents par rapport aux bioessais, les inconvénients le sont aussi, car ce sont des expériences qui sont lourdes à mettre en place, à maintenir sur la durée et qu'il est impossible de standardiser. Une fois le dispositif d'étude de la relation dose-effet choisi, d'autres verrous apparaissent. Ils se positionnent au niveau du choix de : l'espèce, du stade de vie, de l'état physiologique, de l'âge, de la taille, du genre, etc. pour limiter les variations intraspécifiques et interspécifiques confondantes. Ils se retrouvent également dans le choix des effets à étudier qui sont multiples et le mode d'exposition, puisqu'il existe une relation dose-effet pour chaque composé, voie d'exposition et effet observé.

Un point important en écotoxicologie, est que ce n'est pas parce qu'un composé n'est pas détecté dans un compartiment ou qu'un effet n'est pas observé sur un organisme qu'ils sont absents. En effet, ils peuvent ne pas être décelables dans l'état actuel des connaissances et en utilisant les moyens analytiques du moment. Ainsi des composés utilisés depuis de nombreuses années peuvent être qualifiés de contaminants émergents. Ce n'est pas l'utilisation nouvelle du composé qui caractérise l'émergence, mais la découverte de sa dangerosité, que ce soit au niveau de sa persistance, sa bioaccumulation ou ses effets sur les organismes.
À travers cette présentation succincte de l'écotoxicologie, il est possible de souligner l'omniprésence de la chimie environnementale, que ce soit pour la détermination des concentrations et du devenir des contaminants dans les compartiments des milieux naturels dans le cadre de l'évaluation de la PEC, ou encore dans les dispositifs de type microcosme ou mésocosme mis en œuvre pour étudier la PNEC. Des compétences en biologie, biochimie, physiologie et toxicologie sont complémentaires à celles de la chimie environnementale (Figure 6). Ainsi, j'ai pu m'intégrer à l'équipe ECEm déjà constituée et compléter les compétences déjà existantes qui constituent un atout majeur pour mener à bien des études d'évaluation des risques environnementaux.

## Écotoxicologie

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 6 : Positionnement de la chimie environnementale, la biologie, la biochimie, la physiologie et la toxicologie en écotoxicologie</figcaption></figure>

Tout au long de mes activités de recherche, j'ai pu travailler sur plusieurs familles de contaminants, tels que les HAP, les métaux, les nanoparticules métalliques, les perturbateurs endocriniens et les microplastiques. J'ai choisi de présenter les principaux résultats obtenus sur les HAP, les nanoparticules métalliques et les microplastiques dans la suite de ce chapitre.
## II. Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

Une partie de ma recherche effectuée au LCE et au laboratoire MMS a été consacrée à l'étude du niveau de contamination en Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) en milieux continental et marin puis l'évaluation de l'imprégnation des organismes vivants exposés. Dans le cadre de mon travail doctoral, et plus généralement du projet européen IRISE, relatif à des sites forestiers incendiés, j'ai réalisé la quantification de 14 des 16 HAP prioritaires dans des sols et des végétaux issus de la forêt du Massif des Maures, après validation des procédures analytiques. Pour ce faire, j'ai utilisé un extracteur automatique de type ASE pour l'extraction et la purification des sols et des végétaux après séchage, broyage et tamisage de chaque échantillon. Afin de préserver de la volatilisation les HAP les plus légers, une attention particulière était portée à l'extrait afin qu'il ne soit jamais évaporé à sec. Puis, l'analyse de l'extrait a été faite par Chromatographie Liquide Haute Performance couplée à un détecteur de fluorescence programmable (CLHP-DFP). Le but était double : (i) caractériser l'apport en HAP dans les sols après ces évènements naturels que sont les feux de forêt, en cherchant à évaluer l'effet de 2 facteurs : la fréquence des feux et leur date d'apparition et (ii) mettre en évidence des traceurs organiques de feux de forêt parmi ces molécules. Puis, l'analyse des végétaux a permis de mettre en évidence la bioaccumulation des HAP après des feux répétés et très récents (année n-1).

Par la suite, lorsque j'ai été recrutée au laboratoire MMS, notre équipe a pu acquérir le matériel manquant à l'analyse des sédiments issus du milieu marin (ASE et CLHP-DFP). Nous avons adapté la méthode à cette nouvelle matrice assez proche du sol, ce qui était en totale adéquation avec les thématiques de recherche de l'équipe. À ces HAP, d'autres molécules d'intérêt en écotoxicologie ont été ajoutées dans l'adaptation de la méthode. Il s'agissait de molécules pouvant émettre des photons par fluorescence après excitation : le bisphénol A, 5 alkylphénols et 2 estradiols. La procédure d'analyse a donc été validée. Puis, la méthode a été transposée et revalidée en UPLC, c'est-à-dire avec l'utilisation de nouvelles colonnes, plus courtes et avec des diamètres de particules plus petits, ce qui a permis de gagner en temps et coût d'analyse. Cette procédure analytique a été utilisée pour l'analyse des sédiments de l'estuaire de la Loire, dans le cadre du stage de Master 2 de Pierre Dubuisson que j'ai encadré, adossé à la thèse de Mickaël Couderc (2014), du projet ExperThyr et du projet RS2E.

Afin de répondre au questionnement scientifique sur l'imprégnation des organismes marins, nous nous sommes intéressés à la mesure des HAP dans le biote du milieu marin. En ce qui concerne les organismes invertébrés qui ne métabolisent pas, ou peu, les HAP, la méthode peut être facilement adaptée à cette nouvelle matrice. En revanche, les organismes vertébrés ont plutôt tendance à métaboliser les HAP. Ainsi, afin de travailler sur l'anguille européenne (Anguilla anguilla) du projet ExperThyr, mais aussi le bar commun (Dicentrarchus labrax) du projet ContaBEL (dont j'étais la coordinatrice MMS) une nouvelle procédure analytique a dû être développée afin de quantifier les métabolites des HAP dans la bile, qui est une voie d'excrétion des sous-produits de la biotransformation.

Dans cette première partie de chapitre, je vais commencer par présenter brièvement les HAP afin de comprendre l'intérêt de leur étude. Puis, je présenterai les résultats marquants de mes activités de recherche à leur sujet, de l'étude des feux de forêt comme source de contamination à l'évaluation de la contamination d'un milieu aquatique : l'estuaire de la Loire.
## II.1. Présentation des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

Les HAP ont considérablement attiré l'attention de la communauté scientifique ces dernières décennies comme le montre la Figure 7. C'est à partir de 1994 que la centaine d'articles publiés par an à leur sujet a été atteinte dans les domaines de l'environnement, la biologie, la chimie, la médecine, la toxicologie de Science Direct. Durant l'année 2018 qui vient de s'écouler, le nombre d'articles publiés par an était supérieur à 1100.

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 7 : Nombre d'articles référencés par année dans les domaines de l'environnement, la biologie, la chimie, la médecine, la toxicologie de Science Direct par année avec [ PAH ^ environment ] dans le corpus titre/mots clés/résumé (27/01/2019)</figcaption></figure>

Ces contaminants qui peuvent être caractérisés d'« anciens », ont commencé à être des objets d'études scientifiques dès les années 70 à cause de leurs effets néfastes sur les hommes et les organismes vivants en général (Nisbet and LaGoy, 1992). Il existe plus d'une centaine de composés dans cette famille. Parmi eux, un certain nombre est toxique et cancérigène et ils sont inscrits sur les listes européennes, américaines et internationales des polluants prioritaires à surveiller dans les différents compartiments de l'environnement (the US Environmental Protection Agency (US-EPA), the European Union (EU) and the EU Scientific Committee for Food (SCF)). La Figure 8 récapitule les structures des 16 HAP prioritaires selon l'US-EPA.

En plus d'une toxicité avérée, les HAP sont d'autant plus préoccupants que ce sont des polluants organiques persistants (POP) selon le protocole d'Aarhus, signé en juin 1998 dans le cadre de la convention de Genève. Ils peuvent être transportés sur de longues distances, ce qui les rend véritablement ubiquistes. Néanmoins, il convient de mettre l'accent sur le fait que contrairement aux autres POP très bioaccumulables et récalcitrants à la biodégradation, les HAP peuvent très bien être biotransformés dans les tissus des organismes vivants, vertébrés notamment ou être biodégradés par certains microorganismes.

Les HAP au sens strict ne comportent que des atomes de carbone et d'hydrogène formant plusieurs cycles aromatiques (de 2 à 6), associés de façon condensée, c'est-à-dire qu'il existe une liaison commune entre chaque cycle. Plus un HAP comporte de cycles, plus il est lourd, hydrophobe et lipophile, et moins il est volatil.
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 8 : Noms, formules développées, masses moléculaires et abréviations utilisées pour la liste des 16 HAP prioritaires selon l'US-EPA</figcaption></figure>

La contamination environnementale par les HAP peut être caractérisée de diffuse. En effet, les HAP peuvent être émis lors de phénomènes naturels, comme les éruptions volcaniques ou les feux de forêt (Harvey, 1991 ; Menzie et al., 1992). Mais, les activités anthropiques sont la source majeure en HAP. Il existe deux sources qui sont différentiées. La première est pyrolytique lorsque les HAP sont issus de la combustion incomplète de matière organique à haute température (industrie chimique, sidérurgie, incinération d'ordures ménagères, etc). La seconde source est pétrogénique, ce qui signifie que les HAP sont issus des pétroles et autres combustibles fossiles. Ainsi des ratios indicateurs de l'origine des HAP ont été mis au point : Phe/Ant < 10, Fluo/Pyr > 1 et Chy/B(a)Ant < 1 permettent de conclure à une origine pyrolytique, les valeurs inverses à une origine pétrogénique (Budzinski et al., 1997).

Les HAP possèdent des coefficients de partage octanol/eau relativement grands (log de Kow compris entre 3,3 et 6,6) et une faible solubilité dans l'eau (de 32 mg/l à insoluble) et sont considérés comme semi-volatils. Cette importante hydrophobicité fait qu'ils vont particulièrement s'adsorber sur les particules solides du sol, des sédiments ou encore de l'atmosphère. Ils peuvent alors se déplacer à travers les compartiments environnementaux par dépôt atmosphérique et lessivage, le compartiment environnemental récepteur final devenant principalement les sédiments. Leur dégradation par l'action des micro-organismes étant plutôt difficile, ils sont persistants (Protocol on Persistent Organic Pollutants ; 1999).
Les HAP étant présents et assez persistants dans l'environnement, les organismes vivants y sont exposés. Au-delà de leur capacité d'adsorption sur les matrices solides, leur caractère lipophile fait qu'ils ont tendance à se bioaccumuler dans les tissus adipeux des organismes. Du fait de leur dangerosité, des teneurs maximales admissibles en HAP doivent être établies dans la législation pour éviter tout risque pour l'homme et l'environnement. C'est pour cela qu'en 2005 la communauté européenne a établi des valeurs maximales à ne pas atteindre dans certains aliments en ce qui concerne 15 HAP (Commission Régulation (EC) No 208/2005 du 4 février 2005). Pour les sols, la valeur seuil pour qu'il passe de la catégorie « déchet inerte » à « déchet dangereux » est 50 mg/kg de sol sec, ce qui représente une teneur relativement importante. Enfin, il n'existe aucune valeur seuil pour les sédiments en droit français ou européen.

## II.2. Les feux de forêt : source naturelle des HAP

### II.2.1 La contamination en HAP des sols de la forêt incendiés du Massif des Maures

La stratégie d'échantillonnage de cette étude relative au projet européen Forest Focus, reposait sur le prélèvement de différents sols de forêt incendiés à des dates et des fréquences plus ou moins récentes et fréquentes respectivement afin d'évaluer l'effet de ces facteurs sur les teneurs en HAP des sols. Deux profondeurs avaient également été collectées. La teneur moyenne totale des 14 HAP des horizons de surface (0 à -5 cm) des sols témoins (non brûlés depuis plus de 50 ans) est de 40 ± 14 µg.kg⁻¹ de matière sèche et n'est pas significativement différente de celle des horizons plus profonds (-5 à -15 cm). Les résultats obtenus pour les horizons de surface des sols brûlés très récemment (année n-1) atteignent en moyenne 150 ± 56 µg.g⁻¹ et sont significativement plus importants que ceux des témoins. Cela met en évidence que les feux de forêt génèrent des HAP qui sont ensuite retrouvés après dépôt sur le sol. Enfin, contrairement au facteur "date des feux", aucun effet du facteur "fréquence des feux" n'est détectable sur la teneur totale en HAP. Les teneurs en HAP diminuent ensuite avec le temps passé depuis le dernier feu, probablement par des phénomènes d'érosion, de lessivage, et de dégradation. Plus de 16 ans après le dernier feu, les teneurs moyennes totales dans les sols ne sont plus significativement différentes de celles des témoins. En considérant les horizons de sols plus profonds, les résultats montrent que les feux n'ont pas d'impact significatif.

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 9 : Profils de distribution des HAP en fonction de leur nombre de cycles aromatiques, des horizons de surface (0 à -5 cm) des sols affectés par un feu très récent (année n-1) et des témoins</figcaption></figure>
Comme le montre la Figure 9 et l'explique la publication A6, la distribution est déséquilibrée en faveur des HAP ayant les masses moléculaires les plus faibles (2 et 3 cycles aromatiques) dans les sols brûlés l'année n-1. En regardant précisément les teneurs de chacun des HAP, ceux à 2 et 3 cycles ont des teneurs significativement plus importantes dans les sols brûlés l'année n-1 que dans les témoins. Mais le pyrène, qui possède 4 cycles, suit aussi cette règle. Le naphtalène est près de 20 fois plus concentré dans les horizons de surface des sols brûlés que dans les témoins. Pour l'acénaphtène, le fluorène, le phénanthrène et l'anthracène, les teneurs sont multipliées par des facteurs compris entre 6 et 12 et des facteurs de l'ordre de 2 pour le fluoranthène et le pyrène.

Même s'il semble évident que l'origine des HAP est pyrolytique dans cette étude, les ratios indicateurs sont calculés et ils ne confortent pas tous cette hypothèse avec les valeurs globales : Phe/Ant entre 3,1 et 7,1 (pyrolytique) ; Fluo/Pyr entre 0,9 et 1,2 (plutôt pyrolytique) ; Chry/B(a)Ant entre 2,3 et 2,4 (pétrogénique).

Les résultats obtenus ont permis d'établir un indice (I<sub>TE</sub>) reflétant le temps écoulé depuis le dernier feu en fonction des teneurs en HAP dans les sols. L'équation permettant le calcul de cet indice est développée ci-dessous :

$$I_{\text{TE}} = \frac{\sum (\text{Na, Ace, F, Phe, Ant, Fluo, Pyr})}{\sum (\text{B(b)fla, B(k)fla, B(a)pyr, B(g, h, i)p})}$$

Avec Σ (Na Ace F Phe Ant Fluo Pyr) et Σ (B(b)fla B(k)fla B(a)pyr B(ghi)p) qui sont les sommes des teneurs des différents HAP contenus dans leurs parenthèses respectives.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 10 : Évolution temporelle de l'indice I<sub>TE</sub> pour les horizons de surface (0 -5 cm)</figcaption></figure>

La Figure 10 illustre que, plus le feu est récent, plus la valeur de l'indice est grande. Pour des feux datant d'1 an, l'indice est supérieur à 15. Il est compris entre 15 et 5 pour des feux datant de 3 ans, entre 5 et 2,9 pour des feux de 16 ans. Enfin, il est inférieur à 2,9 pour des feux datant de plus de 50 ans. Cet indice est bien corrélu au temps écoulé depuis le dernier feu, et il pourrait également être considéré comme un indicateur de la remédiation du sol.

Ces travaux ont fait l'objet de

1 article : A6

4 communications orales : CO1, CO2, CO4, CO7

4 posters : P1, P2, P4, P7
II.2.2. L'imprégnation en HAP des végétaux après des feux de forêt

La caractérisation de l'imprégnation en HAP par des végétaux après un feu de forêt récent a été réalisée en comparant les niveaux mesurés sur 5 espèces présentes sur deux sites : un témoin (non brûlé depuis plus de 50 ans) et un brûlé de l'année n-1. Le choix des espèces végétales a été délicat, car elles devaient être présentes sur les 2 sites qui diffèrent beaucoup d'un point de vue composition floristique. Par ailleurs, elles devaient aussi être représentatives du biotope. Finalement, le choix s'est porté sur le chêne-liège (Quercus suber : Qs, repoussant à partir du tronc sur le site brûlé), la salsepareille (Smilax aspera : Sa), la clématite (Clematis flammula : Cf), un liseron (Convolvulus sepium : Cs) et l'asperge sauvage (Asparagus acutifolius : Aa).

Comme le montre la Figure 11, les teneurs totales en 14 HAP trouvées pour les végétaux issus du site témoin ne sont pas négligeables, et sont comprises entre 81 et 295 µg.kg⁻¹ de matière sèche pour les espèces Sa et Cs respectivement. Ces teneurs de fond sont probablement dues à d'anciens feux qui se sont produits de nombreuses années auparavant sur ce site ainsi qu'aux apports atmosphériques des feux alentour et d'origine anthropique, les HAP étant des composés persistants et capables de se déplacer sur de longues distances. La contamination des végétaux peut alors se faire par dépôt et absorption par les parties aériennes ou les racines. Les résultats obtenus pour Cs apparaissent particulièrement importants comparés aux autres espèces prélevées sur le site témoin. Cela peut s'expliquer par le fait, que les individus ont été trouvés et prélevés dans une clairière, ce qui peut entraîner des apports atmosphériques plus importants qu'à l'intérieur du bois.

En considérant les résultats obtenus pour les végétaux issus du site brûlé, la Figure 11 montre que les teneurs sont comprises entre 189 et 794 µg.kg⁻¹ de matière sèche pour les espèces Qs et Aa respectivement. En comparant ces valeurs avec celles du site témoin, les feux de forêt semblent entraîner l'augmentation significative des teneurs en HAP pour Qs, Sa et Aa. L'accumulation des HAP par ces espèces n'a pas pu se faire par apport atmosphérique ou une absorption par les parties aériennes des plantes, car elles ont poussé après le feu, et aucun autre feu à proximité n'a été recensé avant le prélèvement. Pour Cs, les teneurs en HAP trouvées sont importantes pour la zone témoin. Cela peut s'expliquer par le fait que cette espèce n'a été collectée qu'en lisière de forêt et peut avoir été contaminée par exposition aérienne accentuée. En ce qui concerne Cf, les teneurs sont faibles pour la zone brûlée et il est possible d'évoquer l'existence d'une capacité de biotransformation des HAP par importante chez ces espèces végétales par rapport aux autres.
<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 11 : Teneurs en 14 HAP dans 5 espèces végétales issues d'un site brûlé l'année n-1 et d'un site témoin (non brûlé depuis plus de 50 ans)</figcaption></figure>

Valeur moyenne en µg.kg⁻¹ de masse sèche avec l'intervalle de confiance (n=3 ; a=0,05)

Qs: Quercus suber; Cf: Clematis flammula; Cs: Convolvulus sepium; Sa: Smilax aspera;

Aa(p): Asparagus acutifolius (piquante); Aa(t): Asparagus acutifolius (tendre)

Compte tenu de la teneur totale en HAP du sol brûlé sur lequel ont été prélevées les différentes espèces végétales, le facteur de bioaccumulation est de 2 pour Qs et Cf, 3 pour Sa, 5 pour Aa et 7 pour Cs.

Les profils de distribution des HAP des différentes plantes issues du site témoin sont plutôt différents. Cependant, les HAP à 2 et 3 cycles aromatiques sont dominants avec des teneurs variant de 69 à 89% de la teneur totale en HAP. Par ailleurs, la distribution des HAP dans les végétaux du site brûlé montre que ce sont les HAP avec la plus faible masse moléculaire qui contribuent à l'augmentation de la teneur totale, ce qui est, in fine, en accord avec les résultats trouvés pour les sols. Du reste, bien que leur solubilité dans l'eau reste très limitée, plus les HAP sont légers, plus ils sont solubles, mobiles et donc probablement biodisponibles.

## II.3. La contamination en HAP du milieu estuarien ligérien

Afin d'étudier la contamination en HAP du milieu estuarien ligérien, plusieurs types de prélèvements ont été réalisés dans le cadre de différents projets de recherche. En ce qui concerne les sédiments, des échantillons ont été prélevés en surface (0 à -5 cm) en estuaire de Loire. Ainsi, 7 sites de la zone subtidale ont été prélevés en septembre 2012 (projet RS2E, les nombres sur la Figure 12) et 6 de la zone intertidale d'avril 2011 et février 2012 (projet ExperThyr, les cercles rouges sur la Figure 12), afin de mettre en évidence un effet saisonnier (4 prélèvements dans l'année). Puis, des individus d'anguilles européennes ont été prélevés en 2011 et 2012 (projet ExperThyr, carrés verts sur la Figure 12) et de bars communs dans 2 zones en 2014 et 2015 (projet ContaBEL : zone B en jaune et zone A en orange sur la Figure 12).

<footnote>*: valeurs significativement différentes entre les sols brûlés et témoins</footnote>
<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>**Figure 12 :** Carte des points de prélèvements de sédiments et de poissons, de l'aval vers l'amont :
* De 1 à 7 : sédiments subtidaux : Saint-Nazaire, Mindin, Donges, Paimboeuf, Haute-Indre, Rezé, Bellevue
* Cercles rouges : sédiments intertidaux : Mindin, Donges, Haute-Indre, Rezé, Bellevue sud, Ancenis
* Carrés verts : anguilles européennes : Haute-Indre, Bellevue, Varades
* Zones orange et jaune : respectivement zones B et A de l'étude sur le bar commun</figcaption></figure>

### II.3.1. La contamination en HAP des sédiments de l'estuaire de la Loire

Les résultats obtenus sur les sédiments de l'estuaire de la Loire ont été publiés dans l'article A17. Les 14 HAP étudiés sont détectés dans tous les échantillons de sédiments prélevés dans l'estuaire de la Loire. En ce qui concerne la zone subtidale échantillonnée en 2012, au niveau de 7 stations réparties le long de l'estuaire de Nantes à Saint-Nazaire, la teneur totale moyenne de tous les sites de l'estuaire s'élève à 694 ± 580 µg.kg⁻¹ de matière sèche. Les teneurs moyennes totales par site varient de 317 ng.g⁻¹ de matière sèche près de Mindin à 2004 µg.kg⁻¹ de matière sèche près de Haute-Indre (Figure 13). Quant à la zone intertidale, la teneur en HAP totale moyenne de tous les sites et toutes les saisons atteint 1008 ± 356 µg.kg⁻¹. Les valeurs extrêmes concernent le site le plus en aval pour les minimums (Mindin) et celui le plus en amont pour les maximales (Ancenis). Néanmoins, les teneurs sont globalement constantes sur l'ensemble des points de l'estuaire, excepté celui près d'Ancenis où les teneurs sont significativement plus importantes (Figure 13). Par ailleurs, aucun effet saisonnier sur les teneurs en HAP totales et individuelles n'a été mis en évidence.
<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 13 : Teneurs en 14 HAP prioritaires dans les sédiments des zones intertidales (n = 4) et subtidales (n = 1) de l'estuaire de la Loire (en µg/kg de sédiment sec)
L'écart-type est représenté par les barres d'erreur</figcaption></figure>

Les teneurs en HAP plus importantes dans la zone subtidale du site de Haute-Indre pourraient s'expliquer par sa proximité en aval de l'agglomération nantaise et traduiraient une contamination d'origine plutôt urbaine. Cet effet de l'agglomération n'est pas visible dans la zone intertidale probablement à cause du lessivage de la surface des sédiments lorsqu'ils sont mis à découvert lors des marées. Cela expliquerait aussi que les teneurs en HAP soient relativement constantes sur tout le long de l'estuaire en zone intertidale. À Ancenis, la zone de balancement des marées est très limitée, ce qui irait dans le sens de l'augmentation des teneurs en HAP qui est observée.

Les résultats des profils en HAP sont illustrés dans la Figure 14 et montrent que les HAP de plus grande masse moléculaire, c'est-à-dire de 4 à 6 cycles aromatiques, sont prédominants (73 à 84%) dans les sédiments, qu'ils soient issus des zones subtidales ou intertidales. Des tendances similaires ont également été observées dans les sédiments de l'Huveaune et de l'estuaire de Mersey (Kanzari et al., 2014 ; Vane et al., 2007). Globalement les distributions en HAP dans les zones subtidales et intertidales sont très proches, même si la variabilité intra-zone reste plus petite que la variabilité inter-zones.
<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 14 : Distributions des HAP en fonction de leur nombre de cycles aromatiques dans les sédiments des zones intertidale et subtidale de l'estuaire de la Loire (en %)</figcaption></figure>

Le calcul des ratios indicateurs des sources pyrolytiques ou pétrogéniques pour les sédiments prélevés en zone subtidale donne les valeurs globales suivantes : Phe/Ant entre 1,2 et 1,8 ; Fluo/Pyr entre 1,0 et 1,3 ; Chry/B(a)Ant entre 0,2 et 0,3. Ces valeurs confirment toutes une source pyrolytique aux HAP. Pour les sédiments de la zone intertidale, les valeurs obtenues sont : Phe/Ant entre 2,9 et 13,5 ; Fluo/Pyr entre 0,8 et 1,1 ; Chry/B(a)Ant entre 0,4 et 1,3. Dans la quasi-totalité des cas, le ratio Fluo/Pyr conclurait à une origine pétrogénique des HAP alors que les deux autres ratios indiqueraient une origine pyrolytique. Dans la partie portant sur l'étude de HAP dans les sols brûlés, le ratio Chry/B(a)Ant indiquait une origine pétrogénique aux HAP alors que ça n'était probablement pas le cas. Ces ratios semblent donc être particulièrement bien adaptés aux sédiments subtidaux et le seraient plus ou moins en fonction d'autres types de prélèvements. Cela étant, une source pétrogénique est la conclusion de tous les ratios pour quelques prélèvements de sédiments en zone intertidale : au printemps 2011 à Haute-Indre et Bellevue Sud et en été et automne 2011 à Ancenis. Pour ces prélèvements-là, il semblerait qu'il y ait eu une contamination ponctuelle due par exemple à un rejet de pétrole. Le point de prélèvement à Ancenis se situe dans un port de plaisance, celui à Haute-Indre près du ponton du bac qui assure la liaison rive nord-rive sud de la Loire et celui à Bellevue Sud est en contrebas du périphérique de Nantes. Ces localisations particulières pourraient expliquer une contamination ponctuelle de ce type.

Ces travaux ont fait l'objet de :

1 article : A17

1 communication orale : CO20
II.3.2. L'imprégnation en HAP de deux espèces piscicoles

• Le bar commun (Dicentrarchus labrax)

Les teneurs en HAP présentées ci-dessus ont été déterminées dans des échantillons de
bars, muscles ou restes (c'est-à-dire l'individu entier sans muscle), prélevés en 2014 et 2015.
Afin que la quantité de matière soit suffisante pour l'analyse, les échantillons ont dû être
constitués à partir de mélanges de différents individus pour constituer des pools. Les données
sont présentées en fonction de la zone de prélèvement (Figure 15 ; zones A et B), du genre
(mâle, femelle, indéterminé) et du stade de développement du poisson : immature (autour de 11
cm) ou juvénile (près de 20 cm). Le but est de mettre en évidence des effets de la zone de
prélèvement, du stade de maturité et du sexe des poissons, sur leur imprégnation en HAP. Le
nombre de réplicats est limité allant de n = 1 à n = 3 seulement à cause d'une part de la faible
quantité de matière du fait de la petite taille des individus récoltés et d'autre part du partage des
échantillons fait entre les laboratoires d'IFREMER et le nôtre.

Les sommes des 14 HAP retrouvés dans les échantillons sont présentées sur la
Figure 15.

<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure 15 : Teneurs en HAP dans les muscles et les restes de bar en µg.kg⁻¹ de poids frais (juvéniles : zone A : n = 1 ; zone B mâles et femelles : n = 2 ; Immatures zone B muscles et restes n = 3 ; les barres d'erreur correspondent aux écarts types)</figcaption></figure>

Étant donné le faible nombre de pools analysés, il est impossible de mettre en évidence
des différences significatives de contamination des muscles de bars juvéniles entre les sites de
prélèvement (zone A et B) et le sexe. Néanmoins, ces résultats montrent le niveau de
contamination de cette espèce en estuaire de Loire. Les teneurs en HAP sont comprises entre
13 et 29 µg.kg⁻¹ de poids frais. Aucune différence significative n'est observable entre les teneurs
retrouvées dans les muscles et les restes des individus immatures prélevés en zone B. Les HAP
ne sont pas préférentiellement accumulés dans le muscle plutôt que le reste des individus ou
vice versa.
En ce qui concerne la distribution des HAP dans les organismes, aucun HAP de plus de 4 cycles aromatiques n'a pu être détecté. Les profils de contamination présentés dans la Figure 16 le démontrent.

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Figure 16 : Profils des HAP dans les muscles et restes de bar en fonction du nombre de cycles. (juvéniles zone A : n = 1 ; juvéniles zone B mâles et femelles : n = 2 ; Immatures zone B muscles et restes n = 3)</figcaption></figure>

Uniquement 3 groupes de HAP sont représentés (2 cycles : Na, Ace, F ; 3 cycles : Phe, Ant et Fluo ; 4 cycles : Pyr, B(a)pyr et Chry). Les HAP à 2 cycles aromatiques sont majoritaires dans quasiment tous les échantillons (environ 45 à 73 %). À propos des muscles des juvéniles de la zone A, les distributions sont identiques pour les individus indéterminés et les femelles. Par ailleurs, plus les HAP possèdent de cycles aromatiques, moins leur proportion est grande. Cela est également le cas pour les muscles des juvéniles de la zone B. L'effet site est prédominant sur l'effet sexe. Il est cependant nécessaire de valider ces observations d'un point de vue statistique en multipliant les analyses d'échantillons pour chacune des zones. Les profils des pools de bars immatures de la zone B sont proches de ceux obtenus pour les juvéniles de la zone A et B. Enfin, il n'y a pas de différence significative entre les profils obtenus pour les muscles et les restes des immatures de la zone B.

Le poisson étant connu pour ses capacités de métabolisation des HAP, le muscle ne constitue pas forcément le tissu privilégié pour étudier l'exposition aux HAP. En fonction des espèces de poissons, les HAP peuvent être présents sous forme de traces dans leurs tissus (Tuvikene et al., 1999). Ainsi, la métabolisation rapide des HAP chez la sole (Trisciani et al., 2011), chez le mulet (Della Torre et al., 2010) expliquerait les faibles teneurs en HAP retrouvées dans le muscle de ces espèces. Ainsi, l'effort d'analyse a aussi porté sur la bile des plus gros bars capturés, afin que la quantité d'échantillons soit suffisante, c'est-à-dire 3 femelles de bars adultes (14-21 cm). Les métabolites recherchés étaient : 1-OH-Phe, 9-OH-Phe, 1-OH-Pyr, 2-OH-Na, et 2-OH-Fluo. Les 9-OH-Phe, 2-OH-Fluo ne sont pas détectés dans les échantillons. Le Tableau 10 monte des teneurs relativement faibles des autres métabolites, qui sont non uniformes d'un point de vue qualitatif et quantitatif pour ces 3 individus notés de 1 à 3.
<table><caption>**Tableau 10** : concentrations en métabolites de HAP dans la bile de 3 femelles de bars adultes</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="3">Concentrations (en ng/mL)</th></tr><tr><th>1-OH-Phe</th><th>1-OH-Pyr</th><th>2-OH-Na</th></tr></thead><tbody><tr><th>1</th><td>-</td><td>-</td><td>1,27</td></tr><tr><th>2</th><td>5,87</td><td>14,51</td><td>-</td></tr><tr><th>2</th><td>-</td><td>20,87</td><td>-</td></tr></tbody></table>

- : non détecté

Trisciani et al. (2011) ont également mesuré des métabolites de HAP dans la bile de la sole de Méditerranée (Solea solea), en parallèle des HAP dans le muscle. Ils trouvent peu de HAP dans les muscles (3 à 4 µg.kg⁻¹ de poids sec) et de grandes variations des métabolites biliaires au niveau individuel, avec principalement des métabolites de Pyr et Na, comme notre étude sur le bar. La variation des données dans les études de terrain s'explique probablement par un facteur important qui est le statut alimentaire, comme proposé par Collier and Varanasi (1991) chez la sole anglaise (Parophrys vetulus). Dans notre étude sur le bar, le contenu qualitatif et quantitatif en métabolites de HAP des biles étant variable pour des individus adultes, il est assez difficile de les comparer à ceux obtenus pour les HAP dans les muscles et restes d'individus immatures et juvéniles, d'autant plus que ces derniers sont également très disparates. L'étude d'un nombre d'échantillons plus conséquent, ainsi que la quantification des composés dans la bile et le muscle des mêmes individus pourrait être envisagée afin d'approfondir ce point d'étude.

* L'anguille européenne (Anguilla anguilla)

L'étude sur les anguilles, publiée en 2015 (A16), concerne des individus argentés dits « dévalant » (c'est-à-dire qu'ils se dirigent vers l'aval du fleuve), arrivés à maturation sexuelle, prélevés en 2011 (n = 6), et des individus jaunes, inféodés à un site, prélevés en 2012 à Varades (n = 6), à Bellevue (n = 8) et à Haute-Indre (n = 6). Les métabolites recherchés sont les mêmes que ceux de l'étude sur le bar présentée précédemment. Les concentrations moyennes totales en métabolites de HAP varient entre 29,9 et 148,8 ng.mL⁻¹ de bile avec des concentrations de 1-OHPyr et de 1-OHPhe prédominants, atteignant respectivement 25,5 à 100,5 ng.mL⁻¹ et 3,6 à 38,0 ng.mL⁻¹. Comparée à d'autres localisations européennes, la contamination des anguilles de l'estuaire de la Loire est plutôt faible (Gorbi et al., 2005 ; Nagel et al., 2012 ; Ruddock et al., 2003). Aucune différence significative de concentration totale en métabolites n'apparaît entre les différents stages de maturité de l'anguille (jaune et argentée) et les différents sites de prélèvement des anguilles jaune (Varades, Bellevue et Haute-Indre).
Les profils de contamination en métabolites dans la bile sont donnés dans la Figure 17.

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 17 : Profils des métabolites de HAP quantifiés dans la bile d'anguilles européennes de l'estuaire de la Loire au stade de maturité jaune issues de 3 sites (YV: Varades (n = 6); YB: Bellevue (n = 8); YHI: Haute-Indre (n = 6) et argenté (SV; n = 6). Les barres d'erreur correspondent aux écarts types</figcaption></figure>

Parmi les 5 métabolites de HAP analysés, le 1-OHPyr est le majoritaire dans la bile d'anguille quel que soit le stade de maturité et le site de prélèvement. Bien qu'il soit considéré comme le métabolite le plus abondant dans la bile du poisson et le meilleur indicateur de l'exposition aux HAP (Ariese et al., 1993, Beyer et al., 2010, Ruddock et al., 2003; Van Der Oost et al., 2003), il n'est pas détecté dans tous les échantillons de bile de cette étude. L'étude de l'influence spatiale et du stade de maturité sexuelle sur la distribution des métabolites montre des différences significatives. Globalement, les profils de distribution des anguilles argentées et des jaunes de Varades et Haute-Indre sont assez similaires alors que ceux des anguilles jaunes de Bellevue semblent être différents et présentent une grande variabilité en fonction du site de prélèvement.

Ces travaux ont fait l'objet de

1 article : A16

1 communication orale : CO14
## II.4. Bilan sur les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

Les teneurs en HAP des sols témoins et brûlés du Massif des Maures sont bien moins importantes que celles des sédiments de l'estuaire de Loire, avec un facteur d'environ 10 à 100. En termes qualitatifs, la nature des HAP retrouvées dans ces deux zones d'étude est bien différente également avec des distributions privilégiant les HAP avec peu de cycles aromatiques dans les sols brûlés. Cette différence provient du fait que le Massif des Maures est relativement préservé des activités anthropiques et que les apports en HAP sont principalement d'origine naturelle. À l'inverse, l'estuaire de la Loire est sous forte pression anthropique avec une grande densité urbaine, des activités agricoles et industrielles sur ses berges. De plus, de par les caractéristiques physico-chimiques des HAP, ces derniers vont préférentiellement se stocker dans les sédiments qui vont être le réservoir ultime d'accumulation de la contamination pour ce type de contaminants organiques hydrophobes et assez persistants.

Les organismes vivant au contact des HAP présents dans le milieu naturel vont s'en imprégner. Le transfert a été mis en évidence par la mesure de teneurs en HAP dans des espèces végétales collectées en forêt du Massif des Maures et des espèces animales, plus précisément piscicoles, échantillonnées en estuaire de Loire. Il existe des différences interspécifiques de contamination. En effet, les espèces végétales ne présentent pas les mêmes teneurs en HAP, ni les mêmes distributions, et cette observation est également valable en comparant les résultats obtenus pour les deux espèces piscicoles. Le mode de vie des organismes et leur fonctionnement biologique interviennent dans l'exposition et le processus d'imprégnation. Par exemple, dans un même écosystème, le bar qui est pélagique, c'est-à-dire vivant dans la colonne d'eau, n'est pas exposé de la même façon que l'anguille qui est benthique, c'est-à-dire qui vit au contact du sédiment. Elles n'ont pas le même régime alimentaire non plus et l'anguille étant particulièrement riche en lipides favorise le stockage des contaminants organiques hydrophobes. Par ailleurs, des processus de détoxication plus ou moins efficaces peuvent être mis en place par certaines espèces pour lutter contre la contamination, ce qui justifie de s'intéresser aux métabolites. Finalement, des différences intraspécifiques sont également possibles et des facteurs comme le stade de développement, l'âge, le genre, etc. jouent sur l'imprégnation et la capacité de métabolisation des organismes.

Ces travaux de recherche contribuent à l'évaluation de la contamination en HAP de divers milieux et espèces vivantes. Même si des différences de teneurs et de profils sont notables, il est indéniable que les HAP sont ubiquistes, principalement de par leur rejet diffus dans l'environnement. Ces travaux montrent aussi que le lien entre la contamination abiotique est biotique est souvent bien difficile à réaliser. Le processus d'imprégnation des espèces fait intervenir de nombreux facteurs qui sont à l'origine de ce constat, de même que la métabolisation. À plus grande échelle, étant donné que les espèces piscicoles étudiées sont consommées par l'homme, ces travaux permettent très partiellement d'évaluer l'exposome.

Enfin, la transfomation de ces contaminants par action biologique, photolytique, etc. peut mener à la formation de sous-produits de dégradation, les oxy-HAP, potentiellement plus toxiques que les composés parents. L'analyse des 16 HAP n'est donc pas suffisante et doit s'étendre aux produits de dégradation pour une meilleure prise en compte de la toxicité.

Après avoir présenté mes travaux de recherche sur la famille de composés organiques que sont les HAP dans cette première partie, je vais traiter de contaminants minéraux que sont les métaux, sous forme nanoparticulaire.
### III. Les nanoparticules métalliques

Dans le cadre de mes activités de recherche, j'ai travaillé sur la contamination par les contaminants organiques, comme illustré avec les HAP dans le chapitre précédent. J'ai également consacré une grande partie de mon temps à l'analyse de métaux dans le cadre de ma thèse en tout premier lieu. En effet, j'ai pu étudier l'enrichissement des sols de forêt en certains métaux après des incendies, plus ou moins répétés, afin d'essayer de mettre en évidence des traceurs élémentaires des feux de forêt. Ce volet de mon travail doctoral m'a permis de m'approprier les méthodes de préparation d'échantillons et d'analyses ad hoc au sein du Laboratoire d'Analyse RadioChimique (LARC) de la Direction de l'Énergie Nucléaire (DEN) au Centre d'Énergie Atomique (CEA) de Cadarache. J'ai commencé par minéraliser les échantillons de sols séchés, broyés et tamisés à l'aide d'un four à micro-ondes. Puis les minéralisats ont ensuite été analysés à l'aide de torches à plasma couplées soit à la spectrométrie de masse soit à la spectrométrie d'émission atomique (ICP-MS, ICP-AES).

À mon arrivée dans l'équipe ECEm du laboratoire MMS, un vaste champ d'étude portant sur les nanoparticules métalliques commençait à être investigué. Deux programmes, l'un européen (NanoReTox) et l'autre international (GdRi iCEINT), étaient en cours et l'implication de l'équipe se faisait sur l'évaluation de l'écotoxicité des nanoparticules en utilisant des espèces endobenthiques modèles, un annélide (Hediste ou Nereis diversicolor) et un bivalve (Scrobicularia plana). Cette thématique a ensuite perduré au travers du projet européen NanoReg et de l'ANR NanoSalt. Dans le cadre de ces projets de recherche, des expositions à divers types de nanoparticules ont été menées en laboratoire avec les espèces modèles choisies. La partie du travail dans laquelle je me suis investie était l'évaluation du devenir des nanoparticules dans le milieu d'exposition et de la bioaccumulation métallique par les organismes modèles. Ainsi, j'ai pu encadrer 4 étudiants de Master 1 et 2 (Cyrielle Castagné, Pierre Dubuisson, Eva Delatour et Fayza Zouaoui) et 1 doctorante (Carole Bertrand, 2016) sur ces problématiques. Les analyses de métaux étaient tout d'abord réalisées par minéralisation à l'acide en bloc chauffant et spectrométrie d'absorption atomique par électrothermie. Puis, grâce à l'acquisition d'un four à micro-ondes conjointe avec une autre équipe de l'UFR qui s'est également équipée d'une torche à plasma couplée à un spectromètre de masse, j'ai pu mettre à profit mes compétences techniques en analyse élémentaire, acquises durant mon travail doctoral.

Afin de répondre aux questionnements scientifiques du devenir des nanoparticules, et de l'imprégnation métallique des organismes, des nanoparticules d'argent, d'oxyde de cuivre et de sulfure de cadmium ont été employées. Les nanoparticules étant utilisées dans des nano-produits de la vie quotidienne, des expositions à un pansement contenant des nanoparticules d'argent ont également servi à des expositions en laboratoire pour étudier leur cycle de vie. Les dispositifs d'exposition étaient variés, allant de l'utilisation de simples aquariums, avec ou sans nourrissage des organismes, jusqu'à des mésocosmes avec des conditions contrôlées en laboratoire, mais également un peu moins contrôlées en extérieur. Les effets de la salinité et du nourrissage des organismes ont été étudiés.

Dans ce deuxième chapitre, je vais commencer par présenter brièvement les nanoparticules afin de comprendre les enjeux et l'intérêt de les étudier. Puis, je présenterai les résultats marquants de mes activités de recherche sur ce sujet.
### III.1. Présentation des nanoparticules métalliques

Comme le montre la Figure 18, il s'est produit un véritable engouement de la communauté scientifique pour les nanoparticules métalliques depuis 2009, année à partir de laquelle le nombre d'articles scientifiques à leur sujet a dépassé la centaine par an dans les domaines de l'environnement, la biologie, la chimie, la médecine et la toxicologie dans Science Direct. L'année 2018 vient de se terminer et le nombre d'articles publiés sur le sujet a dépassé le millier.

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 18 : Nombre d'articles référencés par année dans Science Direct avec [ nanoparticle ^ environment ] dans le corpus titre/mots clés/résumé (27/01/2019)</figcaption></figure>

Les nanoparticules font partie des contaminants que l'on qualifie d'émergents puisqu'elles ont été utilisées de façon exponentielle ces dernières années dans de nombreux produits du quotidien, notamment sans que leurs effets toxiques sur l'homme et l'environnement ne soient véritablement connus.

Les nanoparticules font partie de ce que l'on appelle les nanoobjets, comme les nanoplaques ou encore les nanofibres. L'origine de ces nanoobjets peut être naturelle ou anthropique. En ce qui concerne les nanoobjets naturels, il est possible de citer les aérosols marins ou encore les colloïdes. L'homme produit également des nanoobjets pour les incorporer notamment dans la composition de nanomatériaux manufacturés, puis de nanoproduits. De nombreux objets de la vie quotidienne sont des nanoproduits issus des secteurs de l'informatique, l'agroalimentaire, les cosmétiques, l'énergie, la santé, etc. Les propriétés de la matière sont modifiées en fonction de la taille qui lui est donnée. Les changements liés à la modification de la taille sont principalement la surface spécifique, qui engendre un nombre démultiplié d'atomes en surface de la matière. D'autres paramètres influencent également les propriétés de la matière sous sa forme nanométrique comme sa composition (interne et externe), sa morphologie, sa dimension dans l'espace, son uniformité, etc. Selon Nel et al. (2006), 7 types de nanomatériaux existent et les nanomatériaux métalliques constituent l'un de ces types.
D'un point de vue de la réglementation européenne, REACH a été mis en place afin de réglementer d'imposer aux industriels le dépôt d'un dossier sur les dangers et les risques des nouvelles substances qu'ils veulent mettre sur le marché. Cela étant, les nanomatériaux ne sont la plupart du temps pas concernés pour plusieurs raisons. Ceci n'est pas stipulé comme étant obligatoire lors de leur enregistrement. En effet, ils ne sont pas considérés comme de nouvelles substances, notamment pour les métalliques, ce qui par conséquent permet aux industriels de s'affranchir des modalités telles que l'apport de données (éco)toxicologiques.

## III.2. Mise en place expérimentale

### III.2.1. Expositions en aquariums vs mésocosmes

Les dispositifs les plus simples utilisés pour l'évaluation du devenir des nanoparticules métalliques et l'imprégnation des organismes modèles endobenthiques étaient des béchers ou des aquariums installés au laboratoire, en conditions de luminosité et température contrôlées. Ces aquariums étaient remplis d'eau de mer, sans sédiment. Puis, afin d'augmenter le réalisme environnemental, une plateforme de mésocosmes en laboratoire a été mise en place. Les conditions de luminosité et température étaient toujours contrôlées, du sédiment a pu être ajouté dans le fond, mais la plus grosse évolution du système réside dans la création d'un cycle de marée artificiel. Finalement, des expériences ont aussi été menées au plus près des conditions environnementales grâce à l'installation de mésocosmes de plus grande capacité, en extérieur, sur le site de l'Houmeau près de La Rochelle, avec la collaboration du laboratoire Littoral Environnement et Sociétés (LIENSs). Avec les systèmes présentés sur la Figure 19, non seulement la marée était recréée, mais les conditions climatiques, d'éclairement et de température étaient directement celle du milieu naturel, même si celles-ci n'étaient plus véritablement contrôlées.

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Figure 19 : Schéma du dispositif expérimental avec un système de cycle de marée artificiel déployé en extérieur sur le site de l'Houmeau, près de La Rochelle</figcaption></figure>

Outre le réalisme des conditions environnementales souhaité, le but des expérimentations était de travailler sur des durées d'exposition des organismes relativement longues (jusqu'à 21 jours) par rapport à ce qui peut être fait par ailleurs dans le domaine de l'écotoxicologie. Cela étant, d'un point de vue de l'espérance de vie des espèces, ces temps d'exposition peuvent être considérés comme encore trop limités.
### III.2.2. Designs expérimentaux

Afin d'évaluer le devenir de nanoparticules métalliques et leur imprégnation par les organismes modèles endobenthiques, plusieurs conditions d'exposition en laboratoire étaient indispensables. En effet, des blancs négatifs et des blancs positifs étaient réalisés en parallèle des expositions aux nanoparticules métalliques réalisées, tous réalisés en triplicats. Trois enceintes non contaminées constituaient les blancs négatifs alors que les blancs positifs correspondaient à trois autres enceintes contaminées à l'aide soit d'ions Ag⁺ en solution, soit d'ions Cu²⁺ en solution ou encore de chlorure de cadmium (CdCl₂).

### III.2.3. Nanoparticules, nanomatériau et nanoproduit étudiés

Les nanoparticules étudiées durant les différentes expérimentations publiées dans les articles A7, A10, A12, A13, A15 et A21, sont présentées dans le Tableau 11.

<table><caption>**Tableau 11** : Caractéristiques des nanoparticules métalliques étudiées</caption><thead><tr><th>Nom</th><th>Constitution</th><th>Enrobage</th><th>Taille</th><th>Distribution de<br>taille en eau de mer<br>(30 PSU)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Ag NP</td><td>Ag</td><td>Maltose</td><td>40-45 nm</td><td>40-500 nm</td></tr><tr><td>CdS NP</td><td>CdS</td><td>-</td><td>5-10 nm</td><td>5-10 nm</td></tr><tr><td>CuO NP</td><td>CuO</td><td>-</td><td>1-100 nm</td><td>nd<sup>a</sup></td></tr><tr><td>NM-300K</td><td>Ag</td><td>-</td><td>15 nm</td><td>15-70 nm</td></tr><tr><td>Acticoat<sup>TM</sup></td><td>Ag</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td></tr></tbody></table>

NP : nanoparticule ; NM : nanomatériau ; NAP : nanoproduit ; <sup>a</sup> : non déterminé

Les nanoparticules d'argent (Ag NP) et celles de sulfure de cadmium (CdS NP) ont été préparées par le Joint Research Center (JRC, Ispra, Italie) et livrée sous forme de suspension, alors que celles d'oxyde de cuivre (CuO NP) ont été achetées auprès d'Intrinsiq Materials Limited sous forme de poudre.

Le nanomatériau d'argent NM-300K est officiellement représentatif des nanomatériaux manufacturés en suspension (10%, m/m) dans une solution dispersante de polyéthylène glycérol trioléate (4%, m/m) et de Tween 20 (4%, m/m) selon le Joint Research Center.

Quant à l'Acticoat™, il s'agit d'un nanoproduit, c'est-à-dire d'un pansement antimicrobien nanocristallin enrobé d'argent. Des noyaux de polyester recouverts d'argent sont pris en sandwich entre deux couches de polyéthylène haute densité contenant également de l'argent. Les mesures d'argent dans le pansement par unité de surface ont été réalisées et un carré de 0,4 cm de côté a été utilisé pour la contamination des enceintes d'exposition, permettant d'obtenir une concentration finale d'exposition d'environ 50 µg/L.

Toutes les autres concentrations d'exposition choisies étaient de 10 µg/L et sont réalistes d'un point de vue environnemental en considérant les concentrations totales en métaux des milieux naturels. Cette concentration a été utilisée à la fois pour contaminer les enceintes avec les nanoparticules, mais aussi avec les ions en solution correspondants pour les contrôles positifs.

Le choix de la nature du métal est également intéressant d'un point de vue écotoxicologique puisque Cu est un élément essentiel contrairement à Ag et au Cd.
### III.2.4. Évaluation du devenir des nanoparticules métalliques

La quantification directe des nanoparticules dans un milieu environnemental représente encore un verrou analytique. En effet, il n'existe pas de méthode ou d'outil analytique permettant de les quantifier directement dans des matrices environnementales, puisqu'il faudrait évaluer à la fois la nature et la taille des nanoparticules. L'échantillonneur passif de type « Diffusive Gradients in Thin films » (DGT), a été utilisé pour pouvoir évaluer de façon indirecte la dissolution des nanoparticules métalliques dans les milieux contrôlés et donc la part des nanoparticules restée sous forme particulaire. Ces échantillonneurs passifs ont été ajoutés aux aquariums ou mésocosmes en présence des organismes. Ils sont constitués d'un socle sur lequel sont déposés une résine Chelex 100, un gel diffusif et une membrane (figure 20A). Pour les expérimentations, 2 types ont été utilisés comme illustré dans la Figure 20B. Certains sont dédiés à l'analyse de la colonne d'eau et d'autres aux sédiments. L'utilisation des DGT pour les sédiments présentait un avantage qui était l'étude du devenir des métaux labiles en fonction de la profondeur du sédiment, après découpe de la résine en tronçons.

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>Figure 20 : Schéma du dispositif expérimental avec un système de cycle de marée artificiel déployé en extérieur sur le site de l'Houmeau, près de La Rochelle</figcaption></figure>

Les métaux labiles diffusent au travers la membrane et le gel diffusif puis s'adsorbent sur la résine. Après démontage des dispositifs et désorption des métaux à l'aide de solutions acides, les métaux sont alors analysés par SEA ou SAA, ou encore par ICP-MS. La collecte des DGT s'est faite pour chaque expérimentation de façon échelonnée à différents temps pour apprécier l'évolution de l'adsorption au cours du temps.

### III.2.5. Évaluation de l'imprégnation des organismes modèles endobenthiques

Les espèces modèles utilisées lors des expositions en laboratoires étaient un annélide (Hediste ou Nereis diversicolor) et un bivalve (Scrobicularia plana). Ces espèces ont été choisies pour différentes raisons. En effet, ce sont des espèces endobenthiques, c'est-à-dire qu'elles vivent enfouies dans le sédiment, qui est le réceptacle ultime d'un bon nombre de contaminants. Ce sont également des espèces clés de leur écosystème puisqu'elles constituent la source alimentaire de nombreuses autres espèces et ont une forte activité de bioturbation.
Elle possède une large aire géographique de distribution, elles sont bien représentées, elles possèdent un fonctionnement biologique bien connu et elles souvent utilisées en laboratoire, car il est assez facile de les maintenir en conditions artificielles. Les individus sont collectés en Baie de Bourgneuf, puis acclimatés avant les expositions en laboratoire. La densité de population maintenue pour les expérimentations était proche d'une densité observée dans des vasières intertidales. Pour en faire l'analyse, les organismes étaient individuellement minéralisés à l'acide (mélange HCl/HNO₃ (3 : 1), excepté pour l'argent pour lequel seulement HNO₃ était utilisé) puis analysés en SAA, SEA, ou encore ICP-MS.

Plusieurs expositions en laboratoire ont été réalisées afin de déterminer l'imprégnation de ces organismes endobenthiques modèles, en parallèle de la détermination du devenir des nanoparticules métalliques en milieux contrôlés. La combinaison des informations du devenir et de l'imprégnation est nécessaire afin de comprendre les mécanismes qui s'opèrent. L'imprégnation des organismes a été d'abord étudiée à travers l'exposition par la contamination de l'eau des milieux (colonne d'eau). Puis une expérience a été menée afin d'évaluer l'importance du transfert de contamination en cadmium aux organismes par voie alimentaire. Finalement, d'autres expositions ont suivi pour mesurer l'effet de la salinité du milieu et du nourrissage sur la contamination métallique des organismes.

### III.3. Devenir des nanoparticules métalliques en milieux contrôlés

#### III.3.1 Colonne d'eau

Les quantités de métaux labiles dans la colonne d'eau et adsorbées sur la résine des DGT aux différents pas de temps étudiés sont reportées sur la Figure 21 en fonction de la nature métallique de la nanoparticule et du dispositif expérimental utilisé (aquarium ou mésocosme en extérieur). Ces résultats sont issus des articles A7, A10, A12 et A13.

Les courbes de l'évolution de l'accumulation des métaux labiles dans le DGT dans le temps sont croissantes pour toutes les conditions de toutes les expérimentations, excepté les contrôles de l'expérimentation avec le cadmium. Le cuivre et l'argent mesurés dans les DGT des contrôles sont probablement issus de l'eau de mer et/ou des sédiments qui ont été prélevés dans le milieu naturel. Ces derniers ne devaient pas contenir de concentrations suffisantes en cadmium pour être en détectés.

Les masses de métaux adsorbées par les DGT sont très différentes en fonction de la nature des métaux et des dispositifs d'exposition. Ces différences s'expliquent par plusieurs facteurs :

* la diffusion au travers du gel de diffusion de la DGT,

* l'adsorption à la résine Chelex 100,

* la compétition entre les espèces pour les sites d'adsorption,

* la présence ou non de sédiment,

* la nature de l'eau et du sédiment utilisés pour remplir les dispositifs.
<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Figure 21 : Moyennes (et écarts-types, n = 3) des masses de métal labile (Cd, Cu, Ag) accumulées par les DGT déployées dans la colonne d'eau des aquariums et mésocosmes exposés aux 3 différentes conditions expérimentales (control : ronds, soluble : triangles et NP : carrés) à différents temps. (0, 3, 7 et 14 ou 16 jours pour les aquariums et 0, 7, 14, 21 jours pour les mésocosmes), exprimées en ng</figcaption></figure>
Les résultats de la Figure 21 montrent que le devenir des nanoparticules dans la colonne d'eau est dépendant de la nature du métal. Les masses de cuivre accumulées par les DGT sont équivalentes dans les conditions de contamination aux nanoparticules et les contrôles alors que celles dans les conditions de contamination au Cu²⁺ sont significativement supérieures. Cela montre que les nanoparticules de CuO sont peu dissoutes dans la colonne d'eau sur le laps de temps de l'étude. Cette observation est valable, quel que soit le dispositif utilisé : aquarium ou mésocosme. À l'inverse, les masses d'argent accumulées dans les DGT des conditions de contamination aux nanoparticules et à l'Ag⁺ sont similaires et significativement supérieures à celles des contrôles tout au long de l'expérimentation. Dans ce cas, il est possible de conclure à une dissolution rapide et complète des nanoparticules d'argent. Finalement le devenir des nanoparticules de sulfure de cadmium est intermédiaire. En effet, les masses de cadmium accumulées par les DGT des conditions de contamination aux nanoparticules sont entre celles des contrôles et des conditions de contamination au Cd²⁺. Un peu plus de la moitié des nanoparticules est dissoute et l'autre partie reste sous forme nanoparticulaire tout au long de l'expérience.

### III.3.2 Sédiment

Des carottes de sédiment étaient présentes dans les dispositifs des mésocosmes en extérieur, ce qui a permis d'étudier à la fois le devenir des métaux dans la colonne d'eau et les sédiments avec l'utilisation de DGT spécifiques (voir articles A7 et A10). La Figure 22 illustre les masses totales de métaux adsorbées sur les DGT sédiment pour l'argent et le cuivre. Ces DGT sédiment avaient été découpées à chaque cm afin de pouvoir affiner l'étude du devenir des métaux sur la profondeur de la carotte. La Figure 23 montre les profils issus de l'analyse de chacune de ces découpes au temps final d'exposition de 21 jours.

<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>Figure 22 : Moyennes (et écarts-types, n = 3) des masses de métal labile (A : Cu, B : Ag) accumulées par les DGT déployées dans le sédiment des mésocosmes exposés aux 3 différentes conditions expérimentales (control : ronds, soluble : triangles et NP : carrés) à différents temps (0, 7, 14, 21 jours), exprimés en ng</figcaption></figure>
<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 23 : Moyennes (n = 3) des masses de métal labile (A :Cu, B :Ag) accumulées par les DGT déployées dans le sédiment des mésocosmes exposés aux 3 différentes conditions expérimentales (control : ronds, soluble : triangles et NP : carrés) à 21 jours d'exposition en fonction de la profondeur, exprimées en ng</figcaption></figure>

Les résultats obtenus pour les masses de métal adsorbées sur les DGT sédiment sont en concordance avec ceux obtenus pour la colonne d'eau. Les masses totales de cuivre accumulées sur les DGT sédiment sont équivalentes, voire inférieures, pour les conditions de contamination au cuivre nanoparticulaire comparées aux contrôles. Ce qui traduit une faible dissolution du cuivre sous forme nanoparticulaire. Pour l'argent, les masses totales accumulées sur les DGT sédiment sont similaires pour les conditions de contamination à l'argent soluble et sous forme nanoparticulaire et significativement plus élevées que celles des contrôles. La conclusion à cela est une dissolution totale de l'argent nanoparticulaire.

En s'intéressant aux profils de la Figure 23, il est possible de noter des comportements du cuivre et de l'argent en profondeur du sédiment bien différents après 21 jours d'expérimentation. Alors que le cuivre semble plutôt accumulé dans les 4 cm de surface du sédiment, quel quoi soit la condition d'exposition, l'argent va plutôt avoir tendance à migrer en profondeur pour les conditions de contamination. En effet, après dissolution, l'argent va se mobiliser dans la profondeur du sédiment, comme le montrent les amplitudes de variations des concentrations en argent en fonction en profondeur. L'action de bioturbation des organismes endobenthiques (S. plana et H. diversicolor) est un élément explicatif de la migration de métaux mobiles, comme l'argent, alors que celle-ci n'aura aucune incidence sur des métaux comme le cuivre.

La détermination du devenir des nanoparticules dans un milieu contrôlé, comme dans le milieu naturel, est indispensable pour connaitre les formes et les teneurs auxquelles sont exposés les organismes et potentiellement mettre en évidence un effet de la forme de contamination métallique sur l'imprégnation et les effets engendrés.
### III.4. Imprégnation des organismes en milieux contrôlés

#### III.4.1 Exposition par contamination du milieu aquatique

L'imprégnation des organismes endobenthiques en métaux a été évaluée pour chacune des conditions d'exposition menées en laboratoire (articles A7, A10, A12, A13 et A15). Pour ce faire, 10 organismes de chaque espèce ont été analysés individuellement afin de prendre en compte la variation intraspécifique. Les résultats obtenus sont présentés sur la Figure 24 pour les métaux et les dispositifs évoqués plus haut. Comme le montre la Figure 24, l'imprégnation est dépendante de la nature du métal, et/ou de sa forme, et/ou de l'espèce.

En ce qui concerne le cadmium, l'imprégnation des organismes est significative lors de contamination. Les teneurs mesurées dans les deux différentes espèces endobenthiques sont non significativement différentes pour chaque condition. Les teneurs en cadmium sont plus importantes chez les organismes exposés au cadmium sous forme nanoparticulaire comparées à la forme soluble. Étant donné que les nanoparticules de cadmium ne se dissolvent pas complètement (Figure 24), il semblerait que la forme du métal joue un rôle sur la bioaccumulation. La forme nanoparticulaire engendrerait une augmentation de la bioaccumulation, et ce, chez les deux espèces.

En prenant en considération les résultats du cuivre, il existe une différence interspécifique marquée lors de l'utilisation des mésocosmes qui n'apparaît pas dans les aquariums. Dans les aquariums, une bioaccumulation est mise en évidence chez les deux espèces et pour les deux formes de cuivre. Alors qu'en mésocosmes, quelle que soit la forme du cuivre, une bioaccumulation est mise en évidence chez *S. plana*, alors que seule la forme nanoparticulaire mène à une bioaccumulation significative chez *H. diversicolor*. Dans ce dernier cas, étant donné que les nanoparticules de cuivre sont peu dissoutes (Figure 24), la forme du métal et l'espèce sont les deux facteurs jouant un rôle sur la bioaccumulation.

Enfin pour l'argent, la tendance à la bioaccumulation est identique quel que soit la forme de l'argent et l'espèce étudiée. Étant donné que les nanoparticules d'argent sont quasiment entièrement dissoutes (Figure 24), les organismes sont exposées uniquement aux ions $Ag^+$ dans toutes les conditions de contamination, ce qui mène à une bioaccumulation équivalente pour les deux formes. Il est possible de noter tout de même des teneurs près de deux fois plus importantes chez *H. diversicolor* comparé à *S. plana*. Par ailleurs, les teneurs en Cu sont également bien plus importantes que celles en cadmium et argent. Cela peut être attribué au fait que cet élément est indispensable à la vie contrairement aux deux autres.

La différence interspécifique de bioaccumulation observée lors des expositions au cuivre en mésocosmes est peut-être due à la façon de s'alimenter des espèces. En effet, *H. diversicolor* est un ver vivant dans des terriers en forme de U ou de Y, en étroit contact avec le sédiment. Cette espèce omnivore consomme principalement de la matière organique et des détritus se trouvant à la surface des sédiments et des comportements filtreurs et carnivores ont également été reportés dans la littérature. En ce qui concerne le bivalve *S. plana*, il s'alimente en siphonnant le sédiment de surface et de sub-surface qui entoure son terrier au cours des périodes d'immersion. Lorsque le sédiment est pauvre en matière organique, il est capable d'en ingérer de grandes quantités.
<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>Figure 24 : Moyennes (et écarts-types, n = 10) des teneurs en métaux (Cd, Cu, Ag) bioaccumulés par deux espèces endobenthiques (Scobicularia plana et Hediste diversicolor) aux temps finaux d'exposition en laboratoire (14 j et 16 j en aquarium pour Cd et Cu ainsi que 21 j en mésocosme pour Cu et Ag), exprimées en ng.g⁻¹ de tissus frais</figcaption></figure>
Lors des expositions au cuivre en aquarium, la même différence interspécifique de bioaccumulation n'est pas mise en évidence. L'influence du mode d'alimentation des espèces n'apparaît pas dans ce cas. Ce qu'il est important de souligner ici c'est que dans les mésocosmes du sédiment était présent, alors qu'il ne l'était pas dans les aquariums. L'absence de sédiment pourrait modifier le comportement alimentaire et l'exposition des deux espèces au cuivre. De plus, le sédiment entraînant potentiellement une rétention du cuivre en surface, comme observé sur la Figure 24, le rendrait moins biodisponible. Les résultats de la Figure 24 montrent aussi que les masses de cuivre accumulées par les DGT sont plus importantes dans les dispositifs d'exposition en aquarium qu'en mésocosme contenant du sédiment ce qui corrobore l'hypothèse d'une influence de la présence du sédiment.

Par ailleurs, les bioaccumulations du cuivre et du cadmium ne sont pas similaires pour les différentes conditions malgré le fait que le dispositif d'exposition soit identique. Une hypothèse explicative peut être avancée. La biodisponibilité des ions et nanoparticules de cuivre et de cadmium serait différente, car dépendante des caractéristiques intrinsèques des ions métalliques et des nanoparticules (taille, agrégation, etc.) et joueraient sur leur devenir, l'exposition et la prise des organismes dans le milieu d'exposition. Les nanoparticules de cuivre étant de taille plus importante que celle de cadmium, sembleraient moins biodisponibles. D'ailleurs, la Figure 24 montre aussi que les masses de cuivre accumulées par les DGT déployées dans la colonne d'eau sont plus importantes pour le cadmium que pour le cuivre.

* *Influence de la salinité sur l'imprégnation*

Les expériences de laboratoire qui ont ensuite été menées avaient pour but, en partie, de déterminer l'effet de la salinité sur l'imprégnation en argent du bivalve *S. plana* qui est une espèce euryhaline. Les résultats sont publiés dans l'article A21. Les salinités d'étude étaient 15 et 30 Practical Salinity Unit (PSU). Lors de ce travail, le choix du contaminant s'est porté sur un nanomatériau d'argent officiellement représentatif des nanomatériaux manufacturés, dont le nom est NM-300K. La suspension de nanoparticules d'argent (10%, m/m) se trouve dans une solution dispersante constituée de polyéthylène glycérol trioléate (4%, m/m) et de tween 20 (4%, m/m). Pour réaliser l'étude, quatre conditions ont été menées en parallèle sur 7 jours, impliquant des expositions contrôles, à l'argent soluble, à la suspension de nanoparticules et à la solution dispersante. De plus, la glande digestive étant l'organe le plus bioaccumulateur de *S. plana*, les mesures d'argent ont été réalisées sur celle-ci après dissection des organismes. Les résultats obtenus sont présentés sur la Figure 25.

Les résultats montrent qu'une accumulation d'argent dans la glande digestive apparaît comme significative dans les conditions de contamination aux deux formes d'argent, quelle que soit la salinité. Néanmoins, la salinité présente un effet sur les niveaux d'accumulation. En effet, les teneurs en argent des glandes digestives sont significativement plus élevées à 15 PSU qu'à 30 PSU. La bioaccumulation semble être donc favorisée à une salinité plus faible. En parallèle de ces données, l'utilisation de DGT déployées dans la colonne d'eau révélait à 7 jours 78% et 38% de dissolution des nanomatériaux d'argent aux salinités 15 et 30 PSU respectivement, non significativement différentes l'une de l'autre. Cela révèle une dissolution de l'argent non influencée par la salinité.
<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 25 : Moyennes (et écarts-types, n = 10) des teneurs en argent mesurées dans la glande digestive de *S. plana* après 7 jours d'exposition à quatre conditions (contrôles, argent soluble, solution dispersante et nanomatériau d'argent) à deux salinités (15 et 30 PSU), exprimées en ng.g⁻¹ de tissus secs</figcaption></figure>

L'argent dissous peut être supposé comme étant la source prédominante d'argent dans les glandes digestives, quelle que soit la forme de contamination initiale. L'absorption d'argent en phase dissoute par *S. plana* est considérée comme une source de contamination potentiellement très importante en raison des grandes quantités d'eau filtrées pour son alimentation. L'augmentation de la salinité, et donc de la force ionique, mène à une diminution de la biodisponibilité de l'argent. En effet, lorsqu'il est sous forme ionique, l'argent est susceptible de se complexer et précipiter, notamment avec les ions chlorures pour lesquels il présente une forte affinité et qui sont en grande quantité dans l'eau de mer reconstituée à 30 PSU.

* *Influence du nourrissage sur l'imprégnation*

Pour poursuivre le travail sur l'imprégnation des organismes, il semblait intéressant d'étudier l'effet potentiel du nourrissage. Pour réaliser cette expérience, des expositions en laboratoire ont été menées avec le nanomatériau NM-300K, la solution de dispersion correspondante et un nanoproduit : le pansement Acticoat™. Tout comme l'étude précédente, deux salinités de travail ont été utilisées : 15 et 30 PSU ainsi que l'espèce modèle euryhaline *S. plana*. Dans certains aquariums, les organismes ont été nourris avec *Tetraselmis suecica* inoculée de manière à obtenir une concentration algale dans les milieux d'exposition de 1.10⁵ cellules/mL. Et dans d'autres aucun nourrissage n'a été effectué. Les expositions ont duré 7 jours et les résultats obtenus sont reportés dans la Figure 26.

Les résultats montrent le même effet de la salinité sur la bioaccumulation de l'argent que précédemment mais seulement lorsque les organismes ne sont pas nourris. Dans cette condition, les teneurs en argent retrouvées dans les glandes digestives des organismes sont plus élevées à 15 PSU qu'à 30 PSU. Avec nourrissage, la tendance semble plutôt inversée avec des teneurs en argent plus importantes à 30 PSU qu'à 15 PSU, même si cela n'est pas significatif. Par ailleurs, à 15 PSU, l'accumulation d'argent n'est pas significativement différente en fonction des conditions d'exposition et du nourrissage, ce qui est en contradiction avec l'expérience précédente. À 30 PSU, des différences de bioaccumulation sont observées avec des teneurs en argent supérieures pour les conditions d'exposition au nanomatériau et au nanoproduit, mais seulement en condition de non-nourrissage.
<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Figure 26 : Moyennes (et écarts-types, n = 10) des teneurs en argent mesurées dans la glande digestive de *S. plana* après 7 jours d'exposition à quatre conditions (contrôles, nanoproduit Acticoat™, nanomatériau d'argent NM-300K et solution dispersante) à deux salinités (15 et 30 PSU), pour deux conditions de nourrissage (avec et sans), exprimées en ng.g⁻¹ de tissus secs</figcaption></figure>

Lorsque les organismes sont nourris, les écarts types sur les mesures sont grands et mènent à des différences non significatives même s'il semble y avoir une accumulation plus importante après exposition au nanoproduit et au nanomatériau. La présence d'algue, et donc de nourriture dans le milieu, augmenterait la prise d'argent par *S. plana* et son accumulation dans la glande digestive. Il se pourrait que les algues en incorporant de l'argent, soit sous forme ionique, soit sous forme nanoparticulaire, transfèrent la contamination à leur consommateur mais cela reste très limité étant donné le temps de contact relativement court. Par contre, l'adsorption des nanoparticules aux algues ensuite consommées peut être une hypothèse à priviligier. Tout comme la présence de nourriture dans le milieu pourrait augmenter l'activité de filtration de *S. plana* qui y trouverait un intérêt pour s'alimenter, intérêt qu'elle n'aurait pas en absence de nourriture. Cette accentuation de la filtration engendrerait une exposition plus importante à la contamination en argent, quel que soit la forme, et *in fine* à une plus grande bioaccumulation.

### III.4.2 Exposition par contamination de l'alimentation

Afin de mettre en évidence l'importance de l'exposition par voie alimentaire et un effet de la forme de contamination métallique sur le transfert de contamination le long de la chaîne trophique, d'autres organismes d'H. diversicolor ont été nourris avec des morceaux des organismes de cette même espèce préalablement exposés aux deux formes de cadmium (Cd²⁺ et nanoparticules de CdS). Les morceaux de vers exposés ont été congelés et apportés comme nourriture, chaque 2 jours, à d'autres vers lors d'une autre exposition menée sur 14 jours.
En prenant en compte la quantité de cadmium initiale dans les organismes donnés comme nourriture, déterminée lors de l'étude de la bioaccumulation suite à une contamination de l'eau, aucune influence de la forme n'a été mise en évidence sur le transfert de contamination en cadmium. En effet, après 14 jours d'alimentation en laboratoire, les teneurs en cadmium des organismes nourris selon les deux conditions ne montrent pas des teneurs en cadmium significativement différentes l'une de l'autre (Cd²⁺: 75 ± 42 ng.g⁻¹; CdS NP: 71 ± 26 ng.g⁻¹), mais aussi des teneurs des organismes contrôles (62 ± 16 ng.g⁻¹). Dans des conditions d'exposition relativement courtes, l'exposition directe des organismes via la contamination de l'eau engendre une bioaccumulation supérieure à l'exposition par le biais de l'alimentation.

Ces travaux ont fait l'objet de

6 articles : A7, A10, A12, A13, A15, A21

6 communications orales : CO10, CO11, CO12, CO15, CO16, CO21

### III.5. Bilan sur les nanoparticules métalliques

À travers les différentes études réalisées en milieux contrôlés qui mettent en œuvre des contaminations en métaux sous différentes formes et des expositions d'organismes modèles endobenthiques, des données ont été acquises sur le devenir des contaminants et l'imprégnation des espèces. Le devenir des nanoparticules métalliques est dépendant des caractéristiques intrinsèques de la nanoparticule comme la nature du métal, la taille et la capacité d'agrégation. Si les nanoparticules d'argent utilisées ont plutôt tendance à se dissoudre, ce n'est pas le cas des nanoparticules d'oxyde de cuivre qui restent principalement sous forme nanoparticulaire et des nanoparticules de sulfure de cadmium qui ont un comportement intermédiaire.

Par ailleurs, les caractéristiques du milieu engendrent également des différences sur la biodisponibilité et l'imprégnation des organismes. Le dispositif d'exposition en laboratoire est un critère qui joue également un rôle sur les résultats. Les mêmes expérimentations réalisées en aquarium et en mésocosme avec les nanoparticules de cuivre n'ont pas mené aux mêmes résultats. Cela traduit l'importance de travailler avec des conditions les plus proches possible du milieu environnemental dans un contexte d'évaluation des risques.

L'imprégnation des organismes exposés et les effets potentiels engendrés sont inhérents au devenir des contaminants, entre autres à la capacité de dissolution ou non des nanoparticules. Un effet de la forme métallique sur la bioaccumulation des organismes a été relevé dans certaines expériences, notamment avec le cuivre, tout comme des différences interspécifiques. Le choix des organismes à utiliser dans les études d'exposition en laboratoire en donc central.

Finalement d'autres critères comme la salinité du milieu et le nourrissage des organismes se sont avérés impacter la bioaccumulation des métaux par les organismes. Cela met encore plus en exergue la difficulté de mettre en œuvre des méthodes standardisées pour évaluer les risques environnementaux associés aux nanoparticules métalliques. Outre la quantité innombrable de nanoparticules, nanomatériaux et nanoproduits utilisés par les industriels (nature, taille, capacité d'agrégation, etc.), les nombreux critères à prendre en compte pour l'évaluation des risques constituent des véritables verrous.
Ces travaux de recherche, et les résultats sur les effets sur les organismes étudiés en parallèle et non présentés ici contribuent à mettre en évidence que des recherches écotoxicologiques doivent continuer à être réalisées sur les contaminants émergents que sont les nanoparticules. Ils pourraient aussi être utilisés dans un but de modélisation. Le but, à terme, serait d'arriver à établir une réglementation de l'utilisation de ces produits par les industriels en lien avec les réels risques encourus par l'environnement.

La dernière partie de ce chapitre traitera d'une autre famille de contaminants qui ont un point commun à la fois avec les HAP et les nanoparticules métalliques, puisqu'ils sont organiques et sous forme particulaire : les microplastiques.