Evaluation écotoxicologique des nanoparticules d’argent et leurs dérivés : leurs effets sur la faune, la flore et les microorganismes du sol

Abstract

De plus en plus de produits manufacturés contiennent des nanoparticules d'argent (AgNPs) qui sont, entre autres, incorporées pour leur excellente propriété biocide. Le cycle de vie de ces produits nanofonctionnalisés génère des rejets considérables dans l'environnement, notamment dans les eaux usées. L'efficacité des stations d'épuration permet de piéger dans les boues la plupart des espèces d'argent (Ag). Cependant, les boues d'épuration sont souvent recyclées par épandage sur des terres agricoles. Le sol est donc le principal lieu de dépôt des contaminants des boues d'épuration. En raison de la quantité de boues produite et épandue chaque année, il est devenu important d'évaluer avec précision l'impact des espèces d'Ag telles qu’elles sont introduites dans l'environnement. Ce travail de thèse a consisté en une évaluation globale de l'effet, sur l'écosystème terrestre, des formes d'Ag apportées par les boues dans le sol. Pour cela, une analyse de spéciation de l’Ag, apporté dans les sols par des boues d’épuration digérées, a été réalisée. Divers organismes animaux, végétaux et microbiens ont été exposés à cette forme d'Ag, de manière plus ou moins réaliste selon les besoins de l’étude, afin d'en évaluer les différents effets néfastes.Les résultats indiquent que les AgNPs se retrouvent complètement sulfurées suite à une digestion anaérobie des boues d'épuration. Sous cette forme chimique, l’Ag est plus faiblement toxique que les AgNPs, pour tous les organismes animaux, végétaux et microbiens étudiés. L’Ag sulfuré est également plus faiblement biodisponible pour ces organismes, bien qu’il puisse être légèrement bioaccumulé par les animaux et végétaux et ainsi entrer tout de même dans les chaînes trophiques. Néanmoins, un effet durable sur les communautés microbiennes a été observé. Cet effet diffère selon la nature du sol recevant les boues, et semble perturber le cycle des nutriments azotés.