6 mois (Fevrier - Aout 2019)

Analyse de la fluorescence à la surface de filtres de prélèvements atmosphériques par spectrométrie de fluorescence UV-Vis en matrice solide : évaluation d’une telle technologie pour le suivi des sources de pollution atmosphérique.

La pollution atmosphérique est au cœur des préoccupations actuelles de nos sociétés. Parmi les nombreux phénomènes pouvant affecter la qualité de l’air, la pollution par les particules fines (ou aérosols atmosphériques) constitue un sujet particulièrement important en raison des impacts sanitaires et environnementaux déjà mis en évidence. L’étude de la composition chimique de ces aérosols atmosphériques est indispensable à une meilleure connaissance de leurs origines, de leurs évolutions dans l’atmosphère et de leurs impacts. La matière organique (OM) représente une fraction importante de la composition de cet aérosol. Cette fraction est constituée d’une multitude de composés sous des formes très diverses plus ou moins fonctionnalisées. La répartition de ces composés au sein de l’OM varie selon les sources d’émissions et des processus physico-chimiques qui se déroulent dans l’atmosphère. Ceci confère à l’OM un caractère traceur de source d’émission par l’intermédiaire des composés la constituant.

Contexte et objectifs :

La pollution atmosphérique est au cœur des préoccupations actuelles de nos sociétés. Parmi les nombreux phénomènes pouvant affecter la qualité de l’air, la pollution par les particules fines (ou aérosols atmosphériques) constitue un sujet particulièrement important en raison des impacts sanitaires et environnementaux déjà mis en évidence. L’étude de la composition chimique de ces aérosols atmosphériques est indispensable à une meilleure connaissance de leurs origines, de leurs évolutions dans l’atmosphère et de leurs impacts. La matière organique (OM) représente une fraction importante de la composition de cet aérosol. Cette fraction est constituée d’une multitude de composés sous des formes très diverses plus ou moins fonctionnalisées. La répartition de ces composés au sein de l’OM varie selon les sources d’émissions et des processus physico-chimiques qui se déroulent dans l’atmosphère. Ceci confère à l’OM un caractère traceur de source d’émission par l’intermédiaire des composés la constituant.

Actuellement, le développement des mesures optiques connait un intérêt particulier en lien direct avec leur rapidité d’analyse et leur caractère non destructif. Ces analyses reposent sur les propriétés physico-chimiques de la matière analysée. La fluorescence de la matière organique est une propriété classiquement utilisée pour déterminer qualitativement les sources de particules fines. Des technologies d’analyse en ligne comme les méthodes d’excitation laser (UV-LIF) sont déjà développées pour le suivi des aérosols (bioaérosols principalement) mais la composition chimique de cette matière organique ainsi que la discrimination de ses sources restent difficilement accessibles par ces méthodes. La mise au point récente par le laboratoire EDYTEM et la société ENVISOL d’un appareil de mesure de fluorescence résolue en temps permet d’entrevoir une toute nouvelle application de cette technologie à la caractérisation de la matière organique des particules atmosphériques. Le laboratoire LCME participe depuis plusieurs années à différentes campagnes de collectes et d’analyse de l’aérosol sur un grand nombre de sites. Ces campagnes lui ont permis d’acquérir une base unique d’échantillons collectés sur une diversité de sites impactés (pollution urbaines, rurales, émissions industrielles…) donnant accès à une corrélation possible entre profil chimique de source et spectre de fluorescence.

Déroulement du stage :

Ce stage s’articulera en deux parties : dans un premier temps, une phase de mise au point de l’analyse de fluorescence à la surface de filtres de prélèvements afin de valider la méthodologie de mesure spectrale des échantillons. Puis ensuite, une phase d’expertise de différents filtres provenant de plusieurs sites de prélèvements avec des typologies de sources bien caractéristiques sera réalisée, nous permettant d’évaluer objectivement l’apport de cette technique non destructive sur le suivi des pollutions atmosphériques particulaires. Le travail devra permettre de définir les meilleures conditions opératoires à mettre en œuvre pour l’obtention d’un signal exploitable en termes d’identification de la fraction fluorescente de l’OM. D’autre part, l’évolution vers un aspect quantitatif de certaines familles de fluorophores sera explorée au travers de l’exploitation du signal de fluorescence résolue en temps, via des méthodes de chimiométrie.

Compétences demandées:

  • Maîtrise des outils de chimiométrie/statistiques
  • Connaissance des méthodes de spectroscopie
  • Organique de l’aérosol (appréciées mais pas nécessaire)
  • Maîtrise du logiciel Matlab
  • Travail en autonomie

Autres informations

Ce stage s’inscrit dans une collaboration entre le laboratoire LCME et le laboratoire commun SpecSolE, regroupant le laboratoire EDYTEM et la société ENVISOL (ANR LABCOM). Le stagiaire travaillera sur le site de l’Université de Savoie.

Durée souhaitée : 6 mois
Rémunération : gratification légale

Contact : m.quiers@envisol.fr

Marine QUIERS - Contacter
Université Savoie Mont Blanc
Laboratoire EDYTEM - UMR5204
Bâtiment « Pôle Montagne »
5 bd de la mer Caspienne
F-73376 Le Bourget du Lac cedex

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6 mois (Avril - Octobre 2019)

IE - Informatique & base de données

La mission de l'ingénieur (e) sera de participer au démarrage de la constitution d'un silo d'accueil pour les données acquises au laboratoire en se focalisant sur un jeu de données spécifiques (ASCII, IMAGE, hyperSPECTRAL), en s'appuyant sur un workflow identifié par des chercheurs.