Study of the release of microplastics during the use phase of products from the plastics industry

L'usage facilité des plastiques a conduit à une surconsommation de produits à faibles coûts considérés comme jetables ou à usage unique alors qu'ils gardent leur propriété de durabilité. Plusieurs études ont mis en avant l'omniprésence des microplastiques (MP) dans l'ensemble des écosystèmes, mais également au sein de notre alimentation. Il est désormais établi que l'ingestion de particules plastiques par l'alimentation est un phénomène généralisé, ce qui soulève des préoccupations majeures quant à ses implications potentielles sur la santé humaine. En parallèle, afin de répondre aux problématiques de pollution liées à la production intensive croissante de plastiques, le secteur de la plasturgie est actuellement en transition vers une logique de réemploi des objets, notamment dans le secteur agroalimentaire. Les travaux de cette thèse visent à proposer des méthodologies permettant de mieux comprendre le comportement d'objets à usage alimentaire soumis à un grand nombre de réutilisations, en se focalisant sur le relargage potentiel de MP.Pour cela, un protocole a été développé afin de simuler l'utilisation répétée d'un objet, puis d'en extraire et quantifier les MP générés lors de cette simulation. Ce protocole a été mis en place en prenant comme cas d'étude une salière en plastique, dont l'usage, bien que ponctuel, implique un nombre important de sollicitations mécaniques.L'extraction, mais surtout la quantification des MP issus des échantillons a fait l'objet d'un approfondissement, en s'appuyant sur les études parues avant ou pendant le doctorat, dans le but de produire des résultats à fiables et d'appliquer ensuite le protocole à d'autres types de produits pouvant exposer les consommateurs aux MP. La mesure par microscopie couplée à la spectroscopie infrarouge à a été utilisée pour sa capacité à identifier, différencier et quantifier les MP en réalisant une cartographie chimique de l'échantillon, où à chaque point analysé d'une surface est relié un spectre infrarouge permettant l'identification chimique du type de matière à cet emplacement. Un développement approfondi de cette méthode, déjà largement utilisée dans le domaine des MP, a été réalisé au niveau du traitement des données, qui consiste à comparer la grande quantité de spectres infrarouges obtenus à une base de données afin d'identifier les particules plastiques.Ce développement a mis en évidence que les quantités de MP mesurées étaient très sensibles, non seulement aux conditions opératoires, mais aussi aux méthodologies appliquées lors du traitement des images chimiques. La quantification des MP par cette méthode fournit une estimation du nombre de particules dans la gamme de taille ciblée, et permet surtout de comparer différents échantillons à condition que le protocole expérimental soit strictement identique sur l'ensemble du protocole d'analyse. Cela met en évidence l'importance de poursuivre les efforts vers une harmonisation et une normalisation des méthodes, non seulement pour les étapes de préparation des échantillons, qui ont déjà bénéficié de progrès notables, mais aussi au niveau du traitement de données.La cytométrie en flux, a également fait l'objet d'une étude bibliographique approfondie et de différents essais. Cette étude a révélé que des verrous importants subsistent, notamment en raison de l'utilisation indispensable mais problématique du fluorochrome Nile Red, qui génère une quantité importante de faux positifs.Les résultats obtenus sur le relargage de MP par les salières ont montré que la quantité générée par leur usage était largement négligeable comparée à celle issue des étapes de préparation et d'analyse, malgré les améliorations apportées pour limiter les biais. Cela souligne à quel point l'analyse des MP reste un défi, même dans des conditions expérimentales contrôlées.