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Atelier 3 : Outils de mesure des contaminants
chimiques en milieux lagunaires et marins
Apport des échantillonneurs passifs

Dominique MUNARON
IFREMER, Laboratoire Environnement & Ressources du Languedoc-Roussillon Sète

Dominique MUNARON
Les échantillonneurs passifs :
définition
Outils inertes qui permettent de rendre compte de l’ambiance
toxique du milieu dans lesquels on les a placés, en accumulant
les contaminants chimiques pour lesquels ils possèdent une
affinité
Exemples :
DGT,
POCIS,
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Dominique MUNARON
Les échantillonneurs passifs :
généralités

Sur le terrain :

Exemple des POCIS : Polar Organic Contaminant Integrative Sampler

•Prélèvement (techniques ultra propres avec du matériel conditionné "traces")
•Filtration (techniques ultra propres)
De retour au laboratoire :
•Extraction (salle blanche)

Echantillonnage Passif

•Concentration, purification…
•Analyse

Extraction protocols
POCIS
Dismantling
Transfer of
sorbent into a SPE tube
Vacuum drying
Elution
10mL of MeOH
10 mL of MeOH/DCM
10mL of DCM
Pesticides

Akp

Pharmaceuticals

GC/MS
LC/MS/MS

LC/MS/MS

LC/MS/MS

Au Laboratoire
Concentration (ng.L-1)

160

Etalonnage préalable (constantes ku

Concentration réelle du millieu

140

Concentration moyenne estimée par les POCIS

120

ou Rs)

Concentration obtenu par echantillonnage ponctuel

100
80

Application in situ

60
40

Estimation des concentrations

20
0

0

20

40

60

80

100

jours

moyennes intégrées (TWAC)

Dominique MUNARON
Les échantillonneurs passifs :
généralités
Avantages
Exemple des POCIS : Polar Organic Contaminant Integrative Sampler
– Echantillonnage intégré, intégratif (jusqu’à 30 jours)
– Amélioration des limites de détection
– Couplages possibles avec des bioessais 
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Sans Etalonnage
– Information qualitative (screening)(ng/g)
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Avec Etalonnage
– Estimation des concentrations moyennes au cours de la période d’expositoin (TWAC)
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– Échantillonnage + ou – partiel de la fraction dissoute
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Dominique MUNARON
PEPS LAG
Projet Echantillonneurs Passifs pour la Surveillance de la contamination chimiques
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recherchés (métaux traces, 
pesticides, alkylphenols, produits 
pharma, HAPs, PCBs)

Dominique MUNARON
VIC

0
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Dominique MUNARON

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ng.L-1

PBE

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INN

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NQE Cu = 1400 ng/L

PEY

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PAL

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3500
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[Cu]DGT

BIS

4000

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BOL

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LPS

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LES

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NQE Cd = 200 ng/L

PON

MAR

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CNS

0

PRE

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[Cd]DGT

MEW

PRE
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70

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1500

BGM

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BGN

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LES

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CNS

Principaux Résultats PEPS LAG 2010
NQE Pb = 7200 ng/L

Métaux Trace/DGT

2500

[Pb]DGT

60
2000

50

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30
1000

20

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500

0
Principaux Résultats PEPS LAG 2010
Herbicides/POCIS
thiamethoxan

-1

ng.L

1400

1200

1000

800

600

400

200

Dominique MUNARON

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BGM

BGN

LAP

LES

LEN

CNS

0

terbutylazine desethyl
terbuthylazine
terbuthrin
simazine
pymethrozine
prosulfuron
propiconazole
propazine
promethrin
nicosulfuron
metsulfuron-méthyl
metoxuron
metolachlor OA
metolachlor ESA
metolachlor
methiocarb
metazachlor
linuron
isoproturon
irgarol
imidacloprid
hydroxysimazine
hexazinone
flusilazole
fluazifop-p-butyl
flazasulfuron
DMST
DMSA
diuron
dimetachlor
diflufénican
DIA
DEA
cyromazine
cyanazine
chlorsulfuron
chlorotoluron
carbofuran
carbetamide
carbendazime
bentazone
azoxystrobine
atrazine 2 hydroxy
atrazine
amethryn
alachlor
acetochlor OA
acetochlor ESA
acetochlor
134 (dcpu)
124 dcpu
dcpmu
Principaux Résultats PEPS LAG 2010
ng.L

Insecticides/SBSE

-1

Endrine

50

Dieldrine
45

Isodrine
Aldrine

40

35

30

25

20

15
10
NQE = 5ng/L (cyclodienes)
5

URB

PAL

40

ng.L-1

Delta_BHC
Gamma_BHC
35

Beta_BHC
Alpha_BHC

30

25

20

15

10

5

NQE = 2ng/L (lindanes)

Dominique MUNARON

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CNS

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MEW

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PEY

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THW

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BGS

CAM

BGM

LAP

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LEN

CNS

0
Principaux Résultats PEPS LAG 2010
Conclusions

PEPS LAG = 1ere infos concernant nbr de contaminants chimiques en milieux lagunaires !
Toutes les lagunes sont caractérisées par la présence de mélanges de contaminants 
chimiques à l’état de traces dans l’eau (entre 15 et 64 contaminants detectés)
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Présence de contaminants interdits d’utilisation depuis plusieurs dizaines d’années
Succès de l’utilisation des Ech. Passifs pour mise en évidence de contaminants à l’état de 
traces en milieux marin & littoral (même si demandent encore des développements…)
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QUID des effets de ces mélanges, à moyen/long terme sur écosystèmes ?
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Dominique MUNARON

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Outils de mesure des contaminants chimiques en milieux lagunaires et marins - Apport des échantillonneurs passifs. Outils de mesure des contaminants des milieux lagunaires et marins.

  • 1. Atelier 3 : Outils de mesure des contaminants chimiques en milieux lagunaires et marins Apport des échantillonneurs passifs Dominique MUNARON IFREMER, Laboratoire Environnement & Ressources du Languedoc-Roussillon Sète Dominique MUNARON
  • 2. Les échantillonneurs passifs : définition Outils inertes qui permettent de rendre compte de l’ambiance toxique du milieu dans lesquels on les a placés, en accumulant les contaminants chimiques pour lesquels ils possèdent une affinité Exemples : DGT, POCIS, SPMD, LDPE… Dominique MUNARON
  • 3. Les échantillonneurs passifs : généralités Sur le terrain : Exemple des POCIS : Polar Organic Contaminant Integrative Sampler •Prélèvement (techniques ultra propres avec du matériel conditionné "traces") •Filtration (techniques ultra propres) De retour au laboratoire : •Extraction (salle blanche) Echantillonnage Passif •Concentration, purification… •Analyse Extraction protocols POCIS Dismantling Transfer of sorbent into a SPE tube Vacuum drying Elution 10mL of MeOH 10 mL of MeOH/DCM 10mL of DCM Pesticides Akp Pharmaceuticals GC/MS LC/MS/MS LC/MS/MS LC/MS/MS Au Laboratoire Concentration (ng.L-1) 160 Etalonnage préalable (constantes ku Concentration réelle du millieu 140 Concentration moyenne estimée par les POCIS 120 ou Rs) Concentration obtenu par echantillonnage ponctuel 100 80 Application in situ 60 40 Estimation des concentrations 20 0 0 20 40 60 80 100 jours moyennes intégrées (TWAC) Dominique MUNARON
  • 4. Les échantillonneurs passifs : généralités Avantages Exemple des POCIS : Polar Organic Contaminant Integrative Sampler – Echantillonnage intégré, intégratif (jusqu’à 30 jours) – Amélioration des limites de détection – Couplages possibles avec des bioessais  – Info nouvelle en matière d’évaluation du risque & biodisponibilité Sans Etalonnage – Information qualitative (screening)(ng/g) – Comparaisons inter‐sites et/ou temporelles  Avec Etalonnage – Estimation des concentrations moyennes au cours de la période d’expositoin (TWAC) Limites connues – Échantillonnage + ou – partiel de la fraction dissoute – Influence des conditions environnementales (vitesse du courant, T°, biofouling) sur Taux  d’échantillonnage Et encore peu renseigné… – Comparabilité avec approches classiques de prélèvement – Utilisation de PRC Performance Reference Compounds Dominique MUNARON
  • 5. PEPS LAG Projet Echantillonneurs Passifs pour la Surveillance de la contamination chimiques des LAGunes méditerranéennes françaises Ech. Passifs utilisés : DGT, POCIS et  SBSE (hybrid) 26 lagunes  34 points échantillonnés Entre mai & août 2010 Durée d’exposition : 5‐7 jours pour DGT 20‐30 jours pour POCIS Prlvmt ponctuel SBSE 141 contaminants chimiques  recherchés (métaux traces,  pesticides, alkylphenols, produits  pharma, HAPs, PCBs) Dominique MUNARON
  • 6. VIC 0 THW BAN VDR CAM BGS BGM Dominique MUNARON PRE URB PAL DIA BIS BIN VAI BOL BER LPS VCS PON MAR ORE ORW MEW ng.L-1 PBE VIC 500 INN 1000 URB NQE Cu = 1400 ng/L PEY 2000 PAL 2500 THA 3000 DIA 3500 THE [Cu]DGT BIS 4000 BIN VAI BOL BER LPS VCS BGN LAP LES LEN NQE Cd = 200 ng/L PON MAR ORE ORW CNS 0 PRE URB PAL DIA BIS BIN VAI BOL BER LPS VCS PON MAR ORE ORW [Cd]DGT MEW PRE MEW 70 PBE ng.L-1 INN PEY THA THE THW BAN VDR CAM BGS 1500 BGM BGN LAP LES LEN CNS PBE ng.L-1 VIC INN PEY THA THE THW BAN VDR CAM BGS BGM BGN LAP LES LEN CNS Principaux Résultats PEPS LAG 2010 NQE Pb = 7200 ng/L Métaux Trace/DGT 2500 [Pb]DGT 60 2000 50 40 1500 30 1000 20 10 500 0
  • 7. Principaux Résultats PEPS LAG 2010 Herbicides/POCIS thiamethoxan -1 ng.L 1400 1200 1000 800 600 400 200 Dominique MUNARON PAL URB DIA BIS BIN BOL VAI BER VCS LPS MAR PON ORE MEW PRE PEY THA THE THW BAN VDR CAM BGS BGM BGN LAP LES LEN CNS 0 terbutylazine desethyl terbuthylazine terbuthrin simazine pymethrozine prosulfuron propiconazole propazine promethrin nicosulfuron metsulfuron-méthyl metoxuron metolachlor OA metolachlor ESA metolachlor methiocarb metazachlor linuron isoproturon irgarol imidacloprid hydroxysimazine hexazinone flusilazole fluazifop-p-butyl flazasulfuron DMST DMSA diuron dimetachlor diflufénican DIA DEA cyromazine cyanazine chlorsulfuron chlorotoluron carbofuran carbetamide carbendazime bentazone azoxystrobine atrazine 2 hydroxy atrazine amethryn alachlor acetochlor OA acetochlor ESA acetochlor 134 (dcpu) 124 dcpu dcpmu
  • 8. Principaux Résultats PEPS LAG 2010 ng.L Insecticides/SBSE -1 Endrine 50 Dieldrine 45 Isodrine Aldrine 40 35 30 25 20 15 10 NQE = 5ng/L (cyclodienes) 5 URB PAL 40 ng.L-1 Delta_BHC Gamma_BHC 35 Beta_BHC Alpha_BHC 30 25 20 15 10 5 NQE = 2ng/L (lindanes) Dominique MUNARON PAL URB BIS DIA VAI BIN BOL LPS BER VCS PON ORE MAR ORW PRE MEW VIC PBE INN PEY THA THE BAN THW VDR BGS CAM BGM LAP BGN LEN 0 CNS BIS DIA VAI BIN BOL LPS BER VCS PON ORE MAR ORW PRE MEW VIC PBE INN PEY THA THE BAN THW VDR BGS CAM BGM LAP BGN LEN CNS 0
  • 9. Principaux Résultats PEPS LAG 2010 Conclusions PEPS LAG = 1ere infos concernant nbr de contaminants chimiques en milieux lagunaires ! Toutes les lagunes sont caractérisées par la présence de mélanges de contaminants  chimiques à l’état de traces dans l’eau (entre 15 et 64 contaminants detectés) Plusieurs lagunes présentent des teneurs en contaminants > NQE Présence de contaminants interdits d’utilisation depuis plusieurs dizaines d’années Succès de l’utilisation des Ech. Passifs pour mise en évidence de contaminants à l’état de  traces en milieux marin & littoral (même si demandent encore des développements…) Utilisation comme nouveaux outils pour DCE, DCSMM ? QUID des effets de ces mélanges, à moyen/long terme sur écosystèmes ? Rapport téléchargeable sur Archimer : http://archimer.ifremer.fr/ Dominique MUNARON