Étude de l’impact de la transition industrielle sur les propriétés physico-chimiques et optiques des particules atmosphériques fines

La transition industrielle en cours à Dunkerque, marquée par l’implantation de giga-factories de batteries et la décarbonation de la sidérurgie, pose des défis environnementaux, notamment en termes d’émissions atmosphériques. Bien que ces nouvelles installations soient considérées comme propres, elles peuvent néanmoins être sources de particules fines. Par ailleurs, la transformation du territoire engendrera des modifications des émissions liées aux transports (routier, ferroviaire et maritime), avec une potentielle augmentation des émissions hors échappements.

Dans ce contexte, ce projet de thèse vise à analyser l'impact de ces changements industriels sur la qualité de l'air dans la région des Hauts-de-France. L'objectif est d’évaluer l’influence de l’évolution de la transition industrielle sur la composition et l’état de mélange des particules fines lors des épisodes de pollution. Un aspect essentiel du travail consistera à identifier les sources potentielles d’émissions des particule fines (PM_2.5, PM₁) en utilisant un Aerosol Chemical Speciation Monitor (ACSM) permettant l’analyse in-situ de la fraction inorganique des particules non-réfractaire en l’associant à du prélèvement sur filtre pour une analyse qualitative par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) couplée à des détecteurs EDX. L'analyse des données collectées permettra d'améliorer les modèles de prévision de la pollution et d'élaborer des recommandations pour la gestion de la qualité de l'air et la protection des populations locales.

Idéalement située au cœur de la côte d’Opale et à proximité des grandes capitales européennes (Bruxelles, Amsterdam, Paris et Londres à moins de 2h) l’ULCO est le fruit d’une histoire riche et d’une vision tournée vers l’avenir. Fondée en 1991 dans le cadre du Plan Université 2000, elle résulte de la fusion de plusieurs établissements d’enseignement supérieur implantés dans les villes de Dunkerque, Calais et Boulogne-sur-Mer. Cette fusion a permis de créer une université dynamique, ancrée dans son territoire et ouverte sur le monde.

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Le Laboratoire de Physico-Chimie de l’Atmosphère (LPCA) est une unité de recherche (UR 4493), créée en 1993, faisant actuellement partie du Pôle de Recherche « Mutations Technologiques et Environnement » (MTE) de l’Université du Littoral Côte d’Opale (ULCO). Le laboratoire est situé sur le site de Dunkerque de l’ULCO, dans les locaux adjacents de la « Maison de la Recherche en Environnement Industriel » (MREI) et de la plateforme « Innovation et Recherche en Environnement » (IRENE).

Le laboratoire s’est donné pour objectif général, depuis ses débuts, de développer des recherches fondamentales et appliquées, visant à appréhender les perturbations anthropiques en Environnement, principalement dans le domaine atmosphérique, en exploitant, de manière complémentaire, un large spectre de compétences en Physique et en Chimie. Son champ scientifique couvre en effet l’optique, l’opto- électronique, la spectroscopie moléculaire, la physique et la chimie de l’atmosphère, la télédétection et la chimie des verres. Son champ d’action comprend des développements expérimentaux en laboratoire, des campagnes de mesures, de la modélisation numérique et des études purement théoriques, avec un souci de développer également des liens avec le monde socio-économique.

Les Chercheurs et Enseignants-chercheurs du laboratoire poursuivent donc des recherches fondamentales et appliquées, en Physique et en Chimie, visant à mieux comprendre l’impact des activités humaines sur l’environnement, en particulier dans le domaine de l’atmosphère. Le projet scientifique de l’Unité s’articule autour de 2 thématiques, ACTES et PCMI, comprenant des approches théoriques, des développements expérimentaux en laboratoire et des campagnes de mesures sur sites :

Le/La doctorant/e aura pour mission de mener des campagnes de mesure sur le terrain afin de collecter des données sur la composition et les propriétés des particules atmosphériques. Il exploitera et analysera des bases de données issues des mesures atmosphériques et météorologiques. L’interaction entre les émissions industrielles et les conditions météorologiques sera étudiée en profondeur afin de mieux comprendre les mécanismes influençant la dispersion des polluants. Les résultats obtenus seront valorisés sous forme de publications scientifiques et de communications lors de conférences spécialisées, afin de contribuer à l’amélioration des connaissances dans le domaine de la pollution atmosphérique et de ses impacts sur l’environnement.