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Thèse en écotoxicologie aquatique : Ecotoxicité des effluents de procédés innovants de traitement des eaux usées dans le cadre de la prévention de la dissémination des antibiotiques et de l'antibiorésistance (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : vendredi 25 juin 2021

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Informations générales

Référence : UMR5245-FLOMOU-004
Lieu de travail : CASTANET TOLOSAN
Date de publication : vendredi 4 juin 2021
Nom du responsable scientifique : Pinelli Eric
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Contexte scientifique
La présence de micropolluants organiques dans les eaux usées est reconnue comme un problème émergent par la communauté scientifique et industrielle. Bien que présents à des concentrations extrêmement faibles de l'ordre du ng/L, beaucoup d'entre eux peuvent s'avérer préoccupants d'un point de vue (éco)toxicologiques, que ce soit en tant que composés uniques ou en tant que composants de produits chimiques ou bien encore en tant que composants de mélanges complexes (cocktails). Parmi les nombreux micropolluants inclus dans la Liste de surveillance de la directive-cadre sur l'eau en 2015 puis 2018, figurent 3 antibiotiques du groupe des macrolides (érythromycine, azithromycine et clarithromycine),l' amoxicilline du groupe des pénicillines et la ciprofloxacine du groupe des quinolones), 3 hormones (estrone, estradiol et éthinylestradiol) et un anti-inflammatoire (le diclofénac). Le groupe des antibiotiques est particulièrement préoccupant d'un point de vue (éco)toxicologique en raison du développement accru de microorganismes résistants aux antibiotiques dans le traitement des eaux usées en station d'épuration, notamment les fluoroquinolines, les carbapénèmes, la clarithromycine, la pénicilline et d'autres... Les infections résistantes aux antibiotiques constituent l'une des plus grandes menaces pour la santé humaine, l'environnement et la sécurité alimentaire mondiale.
Les flux d'eaux usées contribuent dans une plus large mesure à la propagation de ces polluants dans le système d'égouts, collectant les effluents d'eaux usées de nombreux usagés.
Ce type de traitement des eaux usées est généralement basé sur des technologies compactes, telles que les bioréacteurs à membrane (MBR). Dans ces systèmes, un temps de rétention élevé des boues est appliqué, ce qui entraîne à la fois des concentrations solides/biomasse élevées et une plus grande diversité des communautés microbiennes. Ces conditions de fonctionnement conduisent à des effluents de haute qualité en termes de solides en suspension, de protozoaires et de bactéries coliformes et dans des conditions optimales, de certains virus et phages. De même, l'élimination des micropolluants organiques modérément biodégradables s'est avérée améliorée lorsque l'on travaille à des temps de rétention de boue élevés et des concentrations élevées de biomasse.
Le sujet de thèse vise à étudier l'innocuité et l'efficacité de différents traitement innovants des eaux de systèmes décentralisés – traitements basés sur des bioréacteurs à membranes - comprenant certains contaminants émergents dont des micropolluants organiques, des microorganismes résistants aux antibiotiques, des pathogènes et virus.
In fine, l'objectif est de trouver une stratégie de traitement optimale permettant d'obtenir un effluent final satisfaisant d'un point de vue de sa caractérisation physico-chimique et écotoxique et/ou adapté à sa réutilisation, conformément à sa qualité d'eau bactériologique et chimique.
L'écotoxicité des eaux usées traitées sera étudiée sur les écosystèmes aquatiques pour les différents systèmes de traitement et par deux types d'approches, (i) au niveau des organismes aquatiques (algues, diptères, daphnies, amphibiens) en conditions normalisées d'exposition avec différents niveaux d'étude (toxicités aiguë, chronique, génétique, microbiote, etc.), et d'autre part, au niveau d'un écosystème artificiel en ayant recours à des outils plus réalistes d'évaluation des effets environnementaux comme des microcosmes aquatiques permettant de reconstituer à petite échelle des écosystèmes simplifiés intégrant un ou plusieurs maillons biologiques. Concrètement, deux types d'approches seront privilégiées : (i) évaluation des effets des traitements à l'aide de tests réglementaires (tests OCDE et ISO) pour répondre à la question fondamentale en termes de risques pour la santé et l'environnement, et (ii) déploiement d'une approche mécanistique tant au niveau du devenir des micropolluants dans les effluents que de leur toxicité, tout en se plaçant dans des conditions pertinentes au niveau environnemental avec l'utilisation de microcosmes aquatiques. Dans cet optique, les interactions biofilm-organismes ainsi que le microbiote intestinal d'organismes supérieurs seront analysées à l'aide d'outils moléculaires (cytométrie en flux, qPCR, séquençage haut-débit). Enfin, les gènes d'antibiorésistance seront quantifiés par qPCR haut-débit dans le continuum milieux physiques-organismes.

Ce sujet de thèse s'intègre dans le Work Package 7 « Ecotoxicity » du projet PRESAGE dans le cadre de l'appel à projets Aquatic Pollutants Joint Transnational Call 2020 – Water Challenges for a changing world du Joint Programming Initiatives (JPIs) on Water, Oceans and Antimicrobial Resistance dans lequel l'équipe Ecotoxicologie Intégrative du laboratoire d'Ecologie fonctionnelle et Environnement est impliquée. Ce projet rassemble un consortium de chercheurs issus de 7 pays.

Contexte de travail

Ce travail de recherche est destiné à un doctorant dans le cadre du WP 7 du projet PRESAGE dans le cadre de l'appel à projets Aquatic Pollutants Joint Transnational Call 2020 – Water Challenges for a changing world du Joint Programming Initiatives (JPIs) on Water, Oceans and Antimicrobial Resistance pour le laboratoire d'Ecologie fonctionnelle et environnement (UMR CNRS 5245) dirigée par Régis CEREGHINO. Le(la) candidat(e) sera rattaché(e) à l'équipe d'ECotoxicologie Intégrative animée par le Dr Arnaud Elger. Horaires hebdomadaires du laboratoire : 38,5 heures. Les congés seront à prendre sur la durée du contrat.
Site internet du laboratoire, voir https://www.eco.omp.eu/

Contraintes et risques

- Possibilités éventuelles de travail en horaire décalé et de sujétions (week-ends, jours fériés… activités liées au vivant et au Bien être Animal).
- Déplacements en Europe pour les expérimentations, les présentations de résultats (délivrables) aux laboratoires partenaires européens.

Informations complémentaires

projet PRESAGE dans le cadre de l'appel à projets Aquatic Pollutants Joint Transnational Call 2020 – Water Challenges for a changing world du Joint Programming Initiatives (JPIs) on Water, Oceans and Antimicrobial Resistance

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