Écotoxicité des résidus d'abrasion des pneus

Chaque année, plusieurs milliers de tonnes de résidus d'abrasion des pneus se retrouvent dans l'environnement. Or ces résidus sont composés d'un mélange complexe de particules de gommes et de matériaux de revêtement des chaussées et renferment de nombreux polluants. Les particules sont composées de caoutchouc, d'agents de vulcanisation et d'autres additifs. En raison du frottement sur la route, les particules contiennent également de l'asphalte et des impuretés provenant de la surface de la route. Les particules ont été détectées dans tous les compartiments de l'environnement : Air, eau, sédiments, sol et biote. L'écotoxicité des particules dépend directement de la biodisponibilité des substances chimiques liées aux particules, qui est influencée par le vieillissement des particules.

L'objectif du projet est de mieux comprendre la biodisponibilité et la toxicité des contaminants présents dans les résidus d'abrasion des pneus et les effets directs de ces particules sur les organismes. Pour ce faire, le cheminement des contaminants entre l'absorption des particules dans l'intestin, la désorption pendant la digestion, l'absorption par le tube digestif et la bioaccumulation dans les tissus est pris en compte. Outre la désorption des substances pendant la digestion, la présence de polluants ayant des mécanismes d'action spécifiques et les effets au niveau moléculaire, cellulaire et de l'organisme entier sont étudiés. Les bandes de roulement de pneus broyées par cryogénie sont utilisées comme matériau modèle pour les résidus d'abrasion des pneus.

Le projet est financé par le World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) dans le cadre du Tire Industry Project (TIP).

Phase 1 2019 - 2021

1. Désorption des polluants des particules de pneu intactes et vieillies dans des liquides gastriques et intestinaux artificiels et dans des conditions environnementales.
2. Effets œstrogéniques et génotoxiques des contaminants après digestion des particules de pneu avec des liquides gastriques et intestinaux artificiels ou par lixiviation avec de l'eau. L'effet des extraits est détecté en utilisant une combinaison de chromatographie sur couche mince, de bioessais et de spectroscopie de masse.
3. Toxicité des particules et des extraits après digestion/lixiviation sur des lignées cellulaires d’organes de poisson (branchies et intestins de truite arc-en-ciel)
4. Bioaccumulation et effets des particules et des contaminants associés sur les invertébrés terrestres et aquatiques
   
   

Phase 2 2022 - 2023

En plus des objectifs de la phase 1, l'effet des particules sur les biofilms aquatiques et le transfert possible des particules et de leurs composants chimiques le long d'une chaîne alimentaire artificielle seront étudiés, de même que la toxicité sur les lignées cellulaires de cerveau de poissons.

1. Désorption des produits chimiques des organismes contaminés par des résidues d'abrasion des pneus (qui servent de source de nourriture à la truite arc-en-ciel).
2. Profil de toxicité des extraits de particules de pneus après digestion/lixiviation. L'œstrogénicité, la génotoxicité et la toxicité générale pour les bactéries sont prises en compte. Les effets sont détectés à l'aide d'une combinaison de chromatographie sur couche mince, de bioessais et de spectroscopie de masse.
3. Toxicité des particules et des extraits après digestion/lixiviation sur des lignées cellulaires d’organes de poisson (branchies, intestins et cerveau).
4. Bioaccumulation et effets des particules et des contaminants liés aux particules sur les chironomes et les gammares.
5. Bioaccumulation et effets des particules et des contaminants liés aux particules sur les biofilms, évaluation du transfert via la chaîne alimentaire jusqu'aux escargots qui les broutent.
   
   

Phase 3 2024 - 2025

Les recherches de la phase 2 seront poursuivies. L'objectif est également de déterminer quels produits chimiques sont responsables des effets observés. Les tests en laboratoire seront comparés à l'analyse d'échantillons environnementaux. En outre, un ensemble de méthodes d'évaluation des constituants des pneus sera proposé et des alternatives possibles moins toxiques seront testées.

1. Vers une (bio)surveillance in situ le long de la chaîne alimentaire. Analyse d'échantillons environnementaux (eau, sédiments et organismes) pour la recherche de particules de pneus et de contaminants associés. Évaluation des effets par la mesure de biomarqueurs. Les additifs des pneus sont-ils transférés à des niveaux trophiques plus élevés dans la chaîne alimentaire ?
2. Identification des substances chimiques préoccupantes à l'aide d'une combinaison de chromatographie sur couche mince, de bioessais et de spectroscopie de masse pour soutenir l'évaluation des risques. La méthode DR-Calux sur plaques à couches minces sera également mise en place pour détecter les effets de type dioxine.
3. Développement d'un ensemble de méthodes basées sur des lignées cellulaires de poissons provenant des branchies, de l'intestin et du cerveau afin de déterminer la toxicité de divers constituants de pneus ayant des mécanismes d'action différents et, le cas échéant, de rechercher des solutions de remplacement.
4. Les gammares et chironomes provenant d'échantillons environnementaux - nourriture des truites - sont digérés et leur toxicité est testée à l'aide de lignées cellulaires de poissons. Détermination des résidus de substances prioritaires dans les tissus et analyse des biomarqueurs.
5. Étude de la bioaccumulation des particules de pneu dans les biofilms et de leur transfert aux escargots de pâturage dans des conditions environnementales. Détermination du profil d'effet des constituants des pneus en les donnant à manger à des organismes appropriés.

Publications