Offre de thèse CIFRE - Devenir des PFAS dans les sols agricoles

Entreprise d’accueil : Veolia Agriculture
Laboratoires d’accueil à INRAE:
– Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement (LBE), 11100 Narbonne
– Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes, (EMMAH), 84000 Avignon
 

Contexte

Les substances poly- et perfluoroalkylés (PFAS) sont des xénobiotiques utilisés depuis plusieurs décennies dans de nombreuses applications. Certains sont persistants dans l'environnement, et/ou nuisent à la santé des organismes vivants. Les PFAS pénètrent dans les agroécosystèmes via certains pesticides, les dépôts atmosphériques, l'irrigation avec des eaux contaminées et le recyclage de produits résiduaires organiques (PRO). Dans les sols, les PFAS peuvent être internalisés par les cultures ou la faune du sol, migrer vers les nappes phréatiques, menaçant ainsi les ressources en eau, les récoltes et la santé des consommateurs. Cette thèse CIFRE s'inscrit dans le projet ANR FluorAgro (2026-2030), qui vise à identifier les sources de PFAS dans les agrosystèmes, prévoir leur devenir dans les sols et étudier leur biodisponibilité. La thèse contribuera spécifiquement à améliorer la prévision de leur devenir dans les sols.
 

Objectif 

Étudier et modéliser le devenir des PFAS dans le continuum Produit Résiduaire Organique – Sol – Eau. Cet objectif se décline en trois questions de recherche qui seront abordées à l’aide d’outils et de méthodes adaptées :
 

• Les procédés de traitement des PRO (digestion anaérobie, compostage) impactent-ils la distribution des PFAS dans les différentes fractions organiques ? Induisent-ils la dégradation de précurseurs d'acides perfluoroalkylés ? Quelles en seront les conséquences sur la mobilité des PFAS dans les sols après épandage ? → Prélèvement de PRO d’essais au champ long terme, fractionnement physique et biochimique de la matière organique, quantification des PFAS dans chaque fraction
• Deux mécanismes peu étudiés peuvent contrôler le devenir des PFAS dans les sols : le transport préférentiel dans les macropores et le transport en phase colloïdale, qui facilite la mobilité de polluants qui seraient autrement peu mobiles. L'apport de matière organique colloïdale par les PRO exacerbera-t-il ce mode de transport pour les PFAS à longues chaînes carbonées ? La diffusion depuis la matrice vers les zones d'écoulement préférentiel sera-t-elle le processus limitant la lixiviation des PFAS à chaînes plus courtes ? → Essais sur colonnes de sol issu des essais au champ long terme. Mesure des hydrogrammes de drainage et des courbes d’élution d’un traceur de l’eau. Quantification de la fraction de PFAS transportée en phase colloïdale, caractérisation des colloïdes.
• Afin de prédire le devenir des PFAS dans les sols , un modèle numérique sera développé dans le cadre de FluorAgro. Le(la) doctorant(e) paramétrisera ce modèle à partir des expériences sur colonnes, puis le testera en confrontant ses prédictions aux concentrations en PFAS mesurées dans des lysimètres sur les essais au champ longue durée. → Les travaux de modélisation se dérouleront dans la plateforme Vsoil développée par INRAE à EMMAH Avignon.

Profil et compétences recherchés

Master ou diplôme d'ingénieur en sciences du sol, en physique, en modélisation des transferts de masse. Goût pour le travail expérimental en laboratoire. Atout si première expérience avec l’utilisation de modèles numériques, et en particulier de transfert d’eau et solutés dans les sols.

Informations pratiques 

Contrat de 36 mois à débuter idéalement en septembre ou octobre 2026 avec 9 mois au LBE, 20 mois à EMMAH, 7 mois à Veolia.