Soutenance de thèse : Zoé IANNUZZI

Identification des sources et des voies de transfert de microplastiques dans un hydrosystème urbain

Doctorante : Zoé IANNUZZI 

Laboratoire INSA : DEEP - Déchets, Eau, Environnement, Pollutions
Ecole doctorale : n°206 Chimie de Lyon

Les microplastiques sont ubiquistes et ont été détectés dans tous les compartiments de l’environnement : les océans, les rivières, les montagnes, le sol, l’air. Cette pollution est directement liée aux activités humaines, principalement concentrées dans les territoires urbanisés. Les villes sont considérées comme des zones multi-sources de microplastiques, bien que les connaissances précises sur leurs origines et sur les voies de transfert vers le milieu naturel restent limitées. Identifier les sources et étudier les conditions de transfert des microplastiques dans les hydrosystèmes urbains est donc nécessaire pour développer des solutions de réduction à la source et limiter la contamination environnementale. Le ruissellement des eaux pluviales représente la principale voie de transfert, phénomène accentué par l’imperméabilisation grandissante des surfaces urbaines. Face à cette pollution chronique, une meilleure compréhension de leur occurrence dans les dispositifs de gestion des eaux pluviales permettra d’en saisir les enjeux environnementaux et sanitaires, et de maitriser l’impact des eaux pluviales sur le milieu naturel. Ce travail de thèse propose l’étude systématique de l’occurrence et de la dynamique des microplastiques en territoire urbain à travers plusieurs infrastructures de gestion des eaux pluviales. L’objectif principal est d’identifier les facteurs explicatifs de leurs caractéristiques et de leur transfert en temps de pluie. À l’échelle de l’agglomération lyonnaise, la caractérisation menée dans plusieurs bassins de rétention a permis d’identifier les relations entre les concentrations observées et l’occupation des sols du bassin versant. Les niveaux observés dans les bassins urbains et à dominante industrielle sont particulièrement élevées, entre 65 775 et 1 218 782 particules/kg de sédiments secs. Au vu des méthodes d’évaluation du risque environnemental lié aux microplastiques, le risque associé à ces sédiments est considéré comme très élevé. Dans un second temps, l’analyse de leur transfert à l’échelle d’un bassin versant industriel, réalisée au cours de cinq évènements pluvieux, a permis d’identifier les principaux paramètres hydrologiques (débit, turbidité) influençant les flux de microplastiques en temps de pluie mais également de confirmer que le phénomène de premier flot n’est pas systématique. La masse microplastique représente 0,3% de la charge totale de matières en suspension en temps de pluie, ce qui revient à estimer des flux microplastiques annuels entre 0,63 et 1,17 kg/an/ha de surface active. Dans la perspective d’identifier les sources majeures de cette pollution, les sédiments d’avaloirs ont été étudiés et le flux associés estimés dans plusieurs sous-bassins versants. L’évaluation de leur contribution relative au fl ux global sortant du bassin a mis en évidence les zones les plus contributives. Enfin, une analyse intégrée de ces zones, prenant en compte les activités socio-économiques et l’aménagement du territoire, a permis de définir des métriques et, à travers une approche statistique, de dégager les premières pistes sur les véritables sources de microplastiques dans les sous bassins les plus contributifs. Cette analyse a notamment mis en évidence l’importance de l’aménagement du territoire dans la diffusion des sources entre les espaces privés et la voie publique.