Caractérisation activité biologique des émissions chauffage au bois F/H

Le chauffage résidentiel au bois, contribue majoritairement aux concentrations de particules fines (PM2.5) observées dans l’air ambiant notamment en période hivernale. Cette source est également responsable d’émissions d’espèces organiques, plus ou moins volatiles, qui sont transformées dans l'atmosphère par des processus physiques et (photo-)chimiques en aérosols organiques secondaires (AOS) contribuant significativement aux concentrations de PM fines.

La compréhension des processus de formation des AOS à partir de ces émissions ou de molécules précurseurs, ainsi que leurs propriétés physicochimiques, est encore limitée notamment pour les processus de chimie nocturne (impliquant le radical NO3) ou des processus pouvant avoir lieu sous influence marine impliquant des radicaux halogénés. Le potentiel toxique de ces particules, primaires ou secondaires, et les composés chimiques associés, sont également méconnus. Les composés toxiques tels que les hydrocarbures polycycliques (HAP) et leurs dérivés nitrés ou oxygénés (nitro- et oxy-HAP), sont connus pour être associés à ce type de particules. Cependant, leur analyse chimique ne permet pas de rendre compte de l’ensemble des composés émis de type HAP et notamment des composés actifs biologiquement, ni des effets de mélange.

Les méthodes basées sur les effets biologiques spécifiques d’un mode d’action toxique (e.g., activation du récepteur des hydrocarbures arylés (AhR) par les composés de type HAP ou dioxines), à partir d’essais in vitro (modèles cellulaires) ou in vivo (organismes entiers), permettent de répondre à ces problématiques et sont complémentaires à l’approche basée sur les analyses chimiques.

Dans ce contexte, les objectifs principaux de ces travaux de thèse sont :

D’étudier et caractériser la formation d’AOS à partir de précurseurs typiquement émis par la combustion de biomasse (e.g., HAP et composés phénoliques) sous influence marine (impliquant les radicaux Cl).

De quantifier et comparer à l'aide de bioessais cellulaires les activités biologiques AhR (HAP- et dioxin-like) des émissions, gazeuses et particulaires, primaires et secondaires (vieillies), issues du chauffage résidentiel au bois, ainsi que des AOS formés à partir des HAP et phénols, pour différentes conditions de combustion (allure, excès/manque d’air, combustible, appareils à bûches ou à granulés, etc.) et d’oxydation simulant les processus atmosphériques diurne, nocturne et sous influence marine (radicaux OH, NO3 et Cl).

D’évaluer les effets biologiques (e.g., développement embryonnaire, activité AhR, perturbation endocrinienne, altération de l’activité cardiaque) sur un organisme modèle (embryons de poisson zèbre, Danio rerio) des composés organiques associés aux PM et déterminer une valeur seuil d’activité in vitro au-delà de laquelle il y a danger pour l’organisme.

De confronter et étudier les liens potentiels entre la caractérisation chimique détaillée des phases gazeuse et particulaires et les réponses biologiques in vitro/in vivo afin d’identifier les molécules qui sont les plus actives vis-à-vis des cibles moléculaires étudiées dans les modèles cellulaires et les embryons de poisson zèbre.

L’Ineris (Institut national pour l’environnement industriel et des risques), qui compte environ 500 collaborateurs, est un organisme national de référence, sous tutelle du ministère chargé de l’environnement, dont la mission principale est de réaliser des études et des recherches permettant de prévenir les risques que les activités économiques font peser sur la sécurité des personnes et des biens.

Rejoindre l’Ineris c’est l’opportunité de mettre en œuvre et développer ses compétences dans le cadre des missions de recherches, d’appui et d’expertise pour le compte des pouvoirs publics et des industriels. L’Ineris dispose de 30 000 m2 de laboratoires et halles d'essais avec des équipements multiples et à la pointe de la technologie.

Diplômé(e) Bac+5 - Ce doctorat s’adresse à des Master 2 recherche en chimie environnementale ou chimie analytique ou écotoxicologie environnementale ou toxicologie de l’environnement.

Expérience / Compétence

Être titulaire ou en cours d’obtention d’un Master ou diplôme permettant l’inscription dans une Ecole Doctorale pour l’année 2024 - 2025 ;

Avoir des connaissances dans l’analyse et le traitement statistique de données (e.g. R, Igor Pro)

Avoir le goût du travail en laboratoire et sur le terrain ;

Disposer de connaissances en chimie atmosphérique/qualité de l’air seraient un plus

Autonomie, rigueur scientifique, adaptabilité, ouverture d’esprit, esprit de synthèse et capacités rédactionnelles.

Disposer d’une aisance relationnelle (travail en équipe) et faire preuve d’éloquence (communication orale) ;

La maîtrise de la langue anglaise (écrite et parlée) est indispensable.