Détermination simultanée des polluants organiques persistants et émergents dans les microplastiques : avancées d’une étude espagnole

Introduction aux microplastiques et à la pollution organique

Les microplastiques, fragments polymériques <5 mm, sont aujourd’hui reconnus comme des transporteurs de substances toxiques dans l’environnement. Leur inertie chimique et leur grande surface spécifique favorisent l’adsorption de divers polluants organiques, persistants (POPs) ou émergents (EOPs), souvent d’origine anthropique. Leur accumulation dans les milieux aquatiques soulève des inquiétudes considérables concernant la santé environnementale et humaine.

Objectifs de l’étude

L’étude espagnole pionnière vise à développer et valider une méthode analytique permettant la détermination simultanée de multiples familles de polluants organiques dans des échantillons de microplastiques collectés dans l’environnement. Cette démarche s’inscrit dans un contexte de surveillance réglementaire accrue, imposant l’identification des synergies entre microplastiques et contaminants organiques, qu’ils soient bien connus ou récemment apparus.

Méthodes analytiques innovantes

Préparation et extraction des échantillons

Les microplastiques sont isolés à partir de prélèvements d’eau et de sédiments grâce à des techniques de filtration combinées à des flottations densimétriques. Après leur identification polymérique (principalement PE, PP, PS, PET) via spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), les particules sont soumises à une extraction par solvant, typiquement un mélange acétonitrile/dichlorométhane, optimisé pour une récupération maximale d’analytes hydrophobes et hydrophiles.

Procédés d’analyse chromatographique

L’extrait est injecté en chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse à temps de vol (GC-QTOF MS). Cette technique à haute résolution permet d’atteindre de faibles limites de détection (ng/g), rendant possible l’identification simultanée de dizaines de polluants :

• Hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAHs)
• Biphényles polychlorés (PCBs)
• Pesticides organochlorés (OCPs)
• Polybromodiphényléthers (PBDEs)
• Compounds perfluoroalkylés (PFAS)
• Substances pharmaceutiques et cosmétiques
• Agents antibactériens émergents (triclosan, bisphénol A, etc.)

Résultats analytiques clés

L’approche multi-résiduelle a permis de détecter jusqu’à 25 composés différents présents simultanément sur les microplastiques collectés dans plusieurs sites côtiers espagnols. Les concentrations totales variaient de 0,5 ng/g à plus de 300 ng/g selon la zone d’échantillonnage et la nature du polymère. Les microplastiques issus du polyéthylène (PE) montraient notamment une affinité accrue pour les PAHs et les OCPs.

Les PCB et les PBDE ont également affiché des teneurs non négligeables, confirmant la capacité de ces polymères à agir comme des matrices concentratrices pour des POPs réglementés. Certaines molécules émergentes, telles que le perfluorooctanoate (PFOA) et le triclosan, présentaient une occurrence fréquente, révélant la multiplicité des sources et des dynamiques de pollution.

Validation et robustesse de la méthode

La validation métrologique de la méthode, effectuée sur des microplastiques de référence dopés en laboratoire, a démontré des taux de récupération compris entre 75 et 105% selon les analytes et une précision inférieure à 15%. Ces performances garantissent la robustesse de l’approche proposée pour une application dans de futurs programmes de surveillance environnementale.

Implications environnementales et perspectives

Cette étude, première en Espagne à combiner l’identification de POPs et EOPs sur microplastiques, éclaire la complexité des interactions entre polluants et polymères dans le milieu marin. Les résultats soulignent le rôle des microplastiques non seulement comme vecteurs passifs, mais aussi comme plateformes dynamiques facilitant le transport, la biodisponibilité et le transfert trophique de contaminants persistants et émergents. Ce constat pose de nouveaux défis quant à l’évaluation du risque écotoxicologique et à la gestion réglementaire des déchets plastiques.

Conclusion

La méthode de détermination simultanée développée par l’équipe espagnole représente une avancée majeure pour la surveillance intégrée des polluants organiques associés aux microplastiques. Sa généralisation pourrait améliorer l’évaluation des impacts environnementaux et soutenir les politiques de lutte contre la pollution plastique, notamment en Méditerranée, espace vulnérable à la contamination croisée par des déchets et résidus chimiques.

Points clés à retenir

• Développement d’une méthode multi-résiduelle pour la quantification simultanée de POPs et EOPs sur microplastiques.
• Mise en évidence de concentrations variables de contaminants en fonction du type de polymère et de la zone géographique.
• Validation offrant robustesse et sensibilité adaptées à la surveillance environnementale.
• Soulignement du rôle actif des microplastiques dans la dispersion des polluants organiques en milieux aquatiques.

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X25010719?dgcid=rss_sd_all