Spectroscopie en phase solide pour le diagnostic environnemental – SpecSolE

SpecSolE a pour objectif de développer l'utilisation des techniques de spectroscopie en phase solide pour le diagnostic environnemental. Le cœur de ce projet est de développer des procédures de qualification et de quantification de composés cibles, en déployant sur le terrain, des techniques habituellement utilisées en laboratoire. L’objectif est de réduire les coûts financiers et environnementaux des diagnostics, tout en les précisant. Cela est possible grâce :
- aux développements technologiques qui permettent aujourd'hui de réaliser des mesures hors des laboratoires, sur site voire in situ ;
- au développement de protocoles permettant d'estimer les concentrations de certaines molécules cibles.

La question initiale visée par SpecSolE est la quantification de polluants organiques persistants et d'hydrocarbures dans des matrices solides naturelles (sols, sédiments). Le constat initial constituant SpecSolE est que les diagnostics environnementaux basés sur les méthodes de chimie analytique classiques ne permettent pas d'obtenir des résultats satisfaisants pour prendre en compte la variabilité spatiale des composés cibles. Dans le cas des sols, ceci conduit par exemple à une surestimation des volumes de sol à décontaminer, qui entraîne une dépense financière et environnementale inutile. Ce problème est également présent dans le domaine du diagnostic des sédiments dans les eaux de surface (DCE 200/60/CE), mais aussi en recherche fondamentale comme par exemple pour la reconstruction des paléocontaminations, voire dans la quantification en continu de contaminants atmosphériques. Le projet cœur est donc de développer l’utilisation de techniques de spectroscopie pour pouvoir augmenter la résolution spatiale des études diagnostiques. SpecSolE couple pour cela les savoir-faire du laboratoire EDYTEM à l'expertise géostatistique de la société ENVISOL. L’intégration technologique visée par le laboratoire commun contribuera à la production de connaissances, au gain de compétitivité d'ENVISOL et à son ouverture vers d'autres marchés.

Le laboratoire SpecSolE a donc été pensé selon 3 axes constituants : 1) l’intégration instrumentale, 2) la thésaurisation et 3) la prospection. Ces axes sont complémentaires et leur couplage vise à optimiser les processus d’échanges de connaissances et d’innovation, ainsi qu’à renforcer et stabiliser la structure commune. Comme point de départ (axe instrumentation), il s'agit de d’adapter un spectrofluorimètre LIF résolu en temps (LIF pour Laser Induced Fluorescence) afin de réaliser l'analyse au plus près des sites d'études : analyse ponctuelle sur site (les 2 premières années), puis une mesure en continu sur site et enfin in situ (core logging et/ou logging). Cette mesure sera couplée à une quantification obtenue par l’application de protocoles mixtes (chimie humide et LIF) et de modèles chimiométriques (PLS, ANN, VSM par exemple).
A partir des savoirs faire d'ENVISOL (géostatistique) et d'EDYTEM (banque de sols), l’axe de thésaurisation s'attachera à l'intégration des données acquises aux systèmes de gestions et d'analyses déjà en place dans les deux entités. Cette volonté est une plus-value importante avec la constitution d'une « pédothèque » spécifique utilisée comme bibliothèque de spectres dans le premier axe.
L’axe destiné à la prospection et veille scientifique est essentiel pour la stratégie de pérennisation de la structure SpecSolE. Il s'agira ici d'une veille, d'une ouverture à l'émergence de nouvelles applications et développements des techniques de spectroscopie en phase solide ou autre pour l'environnement (domaine de l'atmosphère, des sols, des sédiments...). Pour cela, SpecSolE participera chaque année à des congrès d'échelles nationales ou internationales (Pollutec, ENOVA par exemple).