Comment tester la présence de microplastiques dans l’eau

Les microplastiques – définis comme de petits morceaux de plastique généralement inférieurs à 5 mm – deviennent omniprésents dans notre vie quotidienne : ils se trouvent dans les produits courants, dans notre alimentation, et ont même été détectés dans le sang. Malgré leur présence insidieuse sur notre planète, on en sait actuellement très peu sur leurs effets sur l’homme et l’environnement. Mais nous savons que leurs niveaux vont augmenter dans les années à venir. Cela rend la recherche essentielle pour comprendre les effets que l’exposition aux microplastiques aura sur les humains, les animaux et le monde qui nous entoure.

Méthodes de détection des microplastiques dans l’eau

La présence de microplastiques dans l’eau est un domaine d’intérêt particulier, posant des problèmes de sécurité non seulement pour notre eau potable mais aussi pour les dommages qu’ils peuvent causer à la vie marine. Pour identifier la présence et les caractéristiques des microplastiques dans l’eau, deux étapes principales sont souvent employées.

Tout d’abord, la filtration aide à extraire les microplastiques de l’eau. La taille des pores du filtre choisi dépendra de la taille des microplastiques d’intérêt. En faisant passer un volume d’eau spécifique à travers le filtre, les plastiques seront collectés et prêts pour l’analyse.

La microscopie optique peut ensuite être utilisée pour imager les particules et obtenir des informations sur leur taille, tandis que des techniques de spectroscopie vibrationnelle telles que la spectroscopie Raman peuvent être utilisées pour identifier le type de polymère. Les technologies de diffusion de la lumière, telles que la diffraction laser, peuvent également aider à l’analyse de la taille des particules en suspension.

Avec à la fois la taille et l’identité chimique des particules, nous pouvons obtenir une image plus complète des microplastiques présents, de leur provenance possible et de leur destination potentielle dans notre environnement.

Pourquoi la taille des particules de microplastiques est importante

Les microplastiques sont généralement classés comme des particules allant de 1 µm à 5 mm, devenant des nanoplastiques lorsque la taille des particules est inférieure à 1 µm. Ceux-ci sont ensuite triés en deux types principaux. Les microplastiques primaires sont ceux qui pénètrent dans l’environnement à leur taille d’origine, tels que les fibres lavées des vêtements synthétiques. Les microplastiques secondaires se forment par la fragmentation d’articles en plastique plus grands, tels que des sacs ou des bouteilles mal éliminés.

Les deux types contribuent de manière significative à la présence de microplastiques dans l’environnement, il est donc important de comprendre et de minimiser ces deux points d’entrée. La taille de la particule peut également affecter sa façon de circuler dans l’environnement, comme dans l’air ou dans le courant dans l’eau. Lorsqu’elle atteint un humain ou un animal, la taille peut influencer sa probabilité de pénétrer dans l’organisme et sa destination finale dans le corps.

Comparer les techniques d’analyse

Il existe actuellement une large gamme de techniques disponibles pour l’analyse des microplastiques, ce qui a entraîné un appel à une plus grande standardisation entre les laboratoires. Chez Malvern Panalytical, nous constatons que la combinaison de la microscopie optique avec la spectroscopie Raman offre une bonne compréhension de la taille et de la forme des particules, ce qui peut aider à prédire leur impact potentiel. La spectroscopie Raman peut identifier les types de plastiques présents et ainsi distinguer entre un mélange de polymères, tels que le PET, le PVC et divers polyoléfines comme le PP et le PE.

Bien que la spectroscopie infrarouge et la spectroscopie Raman soient toutes deux largement utilisées pour caractériser les microplastiques, la spectroscopie Raman offre certains avantages. Par exemple, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier peut généralement analyser des tailles de particules jusqu’à 5-10 µm, tandis que la spectroscopie Raman peut atteindre 1 µm, permettant ainsi une analyse d’un plus grand nombre de particules mesurables. De plus, la spectroscopie Raman permet la mesure dans l’eau.

Quelle que soit la technique choisie, certaines précautions générales doivent être prises en laboratoire pour maintenir la sécurité et éviter la contamination. Les analystes doivent éviter de porter des vêtements synthétiques et d’utiliser du matériel en plastique comme des béchers, des filtres et des pipettes. Selon l’origine de l’échantillon d’eau, il peut également être nécessaire de réaliser certaines étapes de prétraitement pour éliminer les contaminants, tels que la matière organique.

Combler le déficit de connaissances

Malvern Panalytical est membre du projet MOMENTUM basé aux Pays-Bas, qui a réuni de nombreux domaines de recherche et d’expertise sur les microplastiques. En conséquence, ils ont récemment publié une feuille de route proposant des solutions pour minimiser les impacts sanitaires de l’exposition aux microplastiques.  

Dans ce cadre, le projet MOMENTUM a cherché à créer des « passeports microplastiques » pour leurs échantillons utilisés dans les études de toxicologie. Malvern Panalytical a contribué en utilisant la diffraction laser avec l’instrument Mastersizer 3000+ pour effectuer une analyse rapide de la distribution de la taille des particules sur ces échantillons. La technologie de fluorescence X (XRF), utilisant le Epsilon 4, a également été déployée pour fournir une identification rapide et précise de la composition atomique des échantillons.

Une autre technologie puissante disponible est la Morphologi 4-ID, qui combine l’analyse d’image automatisée avec la spectroscopie Raman pour donner des informations sur la taille, la forme et l’identification chimique des particules en une seule mesure. La Spectroscopie Raman guidée par la morphologie (MDRS) fournit des informations à la fois sur les particules microplastiques individuelles et sur l’échantillon dans son ensemble.

Ces techniques et technologies contribuent à une meilleure compréhension de la manière dont les microplastiques dans l’eau peuvent affecter la santé humaine et environnementale. Mais il reste encore beaucoup de travail à faire. Si vous souhaitez explorer le potentiel de l’analyse des microplastiques avec les instruments de Malvern Panalytical, veuillez contacter nos experts dès aujourd’hui.

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