Devenir des pfas dans les sols agricoles // fate of pfas in agricultural soils

Topic description

Résumé:

Les substances poly- et perfluoroalkylés (PFAS) sont des xénobiotiques utilisés depuis plusieurs décennies dans de nombreuses applications. Certaines sont persistantes dans l'environnement, et/ou nuisent à la santé des organismes vivants.
Les PFAS pénètrent dans les agroécosystèmes via les pesticides, les dépôts atmosphériques, l'irrigation avec des eaux contaminées et le recyclage de produits résiduaires organiques (PRO). Une fois dans les sols, ils peuvent être internalisés par les cultures ou migrer vers les nappes phréatiques, menaçant ainsi les ressources en eau, la faune du sol et les consommateurs.
L'objectif de cette thèse est d'étudier et modéliser le devenir des PFAS dans le continuum Produit Résiduaire Organique – Sol – Eau.

Il s'agira d'abord de comprendre comment les traitements subis par les PRO (ex : compostage) affectent la répartition des PFAS dans les différentes fractions de la matière organique en utilisant des procédés de fractionnement physique ou biochimique de la matière organique. La matière organique colloïdale contenue dans les PRO pourrait faciliter le transport de certains PFAS après épandage des PRO, un phénomène qui pourrait être exacerbé par la présence d'écoulements préférentiels dans les macropores du sol. Des simulations de pluies sur des colonnes de sol intact permettront de tester cette hypothèse. Enfin, les données acquises au cours de ces expériences seront utilisées pour paramétrer un modèle numérique de devenir des PFAS dans les sols. Les prédictions de ce modèle seront ensuite confrontées à des mesures de concentration en PFAS dans des eaux de lixiviation recueillies sur les essais au champ longue durée.
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Abstract:

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are xenobiotics that have been used for several decades in a wide range of applications. Some of these substances are persistent in the environment and/or harmful to the health of living organisms.
PFAS enter agroecosystems through certain pesticides, atmospheric deposits, irrigation with contaminated water, and the recycling of organic waste products (OWP). Once in the soil, they can be taken up by crops or migrate into groundwater, thereby threatening water resources, soil fauna, and consumers.
The objective of this thesis is to study and model the fate of PFAS in the organic waste–soil–water continuum.
The first step will be to understand how the treatments applied to organic matter (e.g., composting) affect the distribution of PFAS across the various fractions of organic matter (OM), using physical or biochemical methods to fractionate the OM. Colloidal OM contained in PROs could facilitate the transport of certain PFAS after the application of OWP, a phenomenon that may be exacerbated by preferential flow within the soil's macropores. Rainfall simulations on columns of undisturbed soil will be used to test this hypothesis. Finally, the data collected during these experiments will be used to calibrate a numerical model of PFAS fate in soils. The predictions from this model will then be compared with PFAS concentration measurements in leachate collected from long-term field experiments.
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Début de la thèse : 01/10/

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