Stages de master et doctorats

Proposition de stage M2 Recherche en Développement Analytique au laboratoire Géosciences Environnement Toulouse  Sujet de stage : Extraction et préconcentration du méthylmercure faiblement concentré dans des matrices biologiques et inorganiques

Encadrants : Laure Laffont et David Point

 

Le méthylmercure est l’espèce la plus toxique de mercure que l’on retrouve dans l’environnement. Elle s’accumule le long de la chaîne trophique et peut atteindre des concentrations très élevées. Cette forme chimique du mercure se forme généralement dans l’eau en milieu anoxique par méthylation bactérienne du mercure : dans les sédiments, sur les racines des plantes ou à la surface des particules dans la colonne d’eau. Cependant, nous ne savons pas quelle source de carbone est utilisée pour cette méthylation. Dans le cadre du projet ANR MERTOX[1], nous essayons de comprendre, grâce à une technique de mesure des isotopes stables du mercure et du carbone sur la molécule de méthylmercure, à partir de quoi, et où se forme le méthylmercure dans les eaux. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire d’extraire et de préconcentrer le méthylmercure présent dans des échantillons biologiques ou les sédiments. En effet, le méthylmercure est présent en faible quantité dans certaines de ces matrices, où il coexiste avec du mercure inorganique. Pour pouvoir mesurer les isotopes stables du méthylmercure, il faut l’extraire spécifiquement des échantillons naturels vis-à-vis du mercure inorganique, sans casser la liaison CH3-Hg puis ensuite le préconcentrer afin qu’il soit compatible avec les limites de détection des spectromètres de masses à rapports isotopiques.

Dans le cadre de ce stage, deux techniques d’extraction/préconcentration seront testées après distillation des échantillons : la chromatographie sur colonne et/ou le piégeage du mercure inorganique sur résine AG1-X4[2],[3] et la coprécipitation du mercure inorganique par les sulfures[4]. Le matériel utilisé pour l’analyse de Hg total est un spectromètre à fluorescence atomique couplé avec un générateur de vapeur froide (CV-AFS). Le méthylmercure sera analysé grâce à la technologie MERX-M[5] par dérivatisation du mercure par éthylation suivie d’une séparation sur colonne. Des mesures isotopiques seront également envisagées par ICP-MS multicollecteur (δ202Δ199Hg) et GC-IRMS (δ13C) si l’extraction de méthylmercure est efficace. Le stage se déroulera au GET situé à Toulouse à l’Observatoire Midi-Pyrénées.

Nous recherchons un étudiant motivé, intéressé par le développement analytique plus que par ses applications. La connaissance du cycle du mercure et de la notion de spéciation serait un plus. Les manipulations doivent se faire dans des conditions propres, les échantillons étant peu concentrés, et l’étudiant devra donc être très méticuleux.

Envoyer CV à laure.laffont[at]get.omp.eu et david.point[at]ird.fr

[2] Rosera, Tylor J. et al. “Isolation of methylmercury using distillation and anion-exchange chromatography for isotopic analyses in natural matrices.” Analytical and Bioanalytical Chemistry 412 (2019): 681-690.

[3] Delgado, Alejandra et al. “Production of artifact methylmercury during the analysis of certified reference sediments: use of ionic exchange in the sample treatment step to minimise the problem.” Analytica chimica acta 582 1 (2007): 109-15.

[4] Denmark IS, Begu E, Arslan Z, et al. Removal of inorganic mercury by selective extraction and coprecipitation for determination of methylmercury in mercury-contaminated soils by chemical vapor generation inductively coupled plasma mass spectrometry (CVG-ICP-MS). Analytica Chimica Acta. 2018 Dec;1041:68-77. DOI: 10.1016/j.aca.2018.08.049. PMID: 30340692; PMCID: PMC6196726.