Relargage, devenir et effets sur la faune et la flore des nanos dans l’eau

Relargage, devenir et effets sur la faune et la flore des nanomatériaux dans l’eau

Relargage de nanomatériaux dans l’eau

Quelles quantités de nanomatériaux sont relarguées dans l’eau ?

La quantité de nanoparticules relarguées dans l’eau est aujourd’hui inconnue. L’un des défis majeurs tient au fait qu’on ne sait pas bien détecter les nanoparticules dans l’eau à faible concentration.

Différentes modélisations¹,Voir notamment
– Nano silver and nano zinc-oxide in surface waters – Exposure estimation for Europe at high spatial and temporal resolution, Dumont E et al., Environmental Pollution, 196 : 341-349, janvier 2015
– Gottschalk F et al., Probabilistic material flow modeling for assessing the environmental exposure to compounds: methodology and an application to engineered nano-TiO2 particles, Environ Model Software, 25:320-32, 2010
– Blaser SA et al, Estimation of cumulative aquatic exposure and risk due to silver: contribution of nano-functionalized plastics and textiles, Sci Total Environ, 390:396-4092008, février 2008
– Boxall ABA et al, Current and predicted environmental exposure to engineered nanoparticles, York: CSL, 2008
– Mueller NC & Nowack B, Exposure modelling of engineered nanoparticles in the environment, Environ Sci Technol, 42:4447-53, 2008ont été réalisées pour tenter de quantifier les concentrations et les flux de différents types de nanoparticules manufacturées dans l’environnement. Cependant, ces exercices sont basés principalement sur les estimations de quantités produites de nanomatériaux manufacturés plutôt que sur des estimations de quantités de nanomatériaux manufacturés contenus dans les produits de consommation²Cf. How important is drinking water exposure for the risks of engineered nanoparticles to consumers?, Tiede K et al., Nanotoxicology, 1-9, 2015.

En 2013, des chercheurs ont estimé qu’entre 0,4 à 7% des 300 000 tonnes de nanomatériaux manufacturés produits dans le monde en 2010 ont été relargués dans l’eau³Cf. Global life cycle releases of engineered nanomaterials, Keller AA et al., Journal of Nanoparticle Research, 15:1692, Mai 2013. Mais ces chiffres sont bien en deçà de la réalité puisqu’on a appris la même année grâce à la déclaration obligatoire française que pas moins de 500 000 tonnes de « substances à l’état nanoparticulaire » avaient été produites ou importées sur le seul territoire français en 2013 !

Quelles sont les sources de relargage de nanomatériaux dans l’eau ?

Des nanomatériaux peuvent être libérés dans l’eau :

• dans les effluents industriels émanant d’entreprises dans lesquelles des nanomatériaux sont produits / manipulés / transformés
• lors de la baignade des personnes ayant appliqué de la crème solaire contenant des nanoparticules⁴En 2014, des chercheurs espagnols ont ainsi estimé que l’activité touristique sur une plage de Méditerranée durant une journée d’été peut relarguer de l’ordre de 4 kg de nanoparticules de dioxyde de titane dans l’eau, et aboutir à une augmentation de 270 nM/jour de la concentration en peroxyde d’hydrogène (une molécule au potentiel toxique, notamment pour le phytoplancton qui constitue la nourriture de base des animaux marins). Cf. Écrans UV nanos : un danger pour la vie marine, L’Observatoire des Cosmétiques, 5 septembre 2014
  Des chercheurs du CEREGE en France ont de leur côté mesuré la concentration en titane dans l’eau de trois plages de Marseille et ont estimé à 54 kilos par jour le poids de TiO2 relargué dans les deux mois d’été pour une petite plage. Voir :
  – Doc’ en clip – le risque associé aux nanoparticules contenues dans les crèmes solaires (vidéo), Riccardo Catalano, Aix-Marseille Université, 14 octobre 2019
  – Scientists find titanium dioxide from sunscreen is polluting beaches Scientists find titanium dioxide from sunscreen is polluting beaches, présentation de Labille J., Goldschmidt Conference, août 2018
  – Estimation et minimisation du risque associé aux nanoparticules de TiO2 utilisées dans les crèmes solaires, présentation de Labille J, Journée technique « Nano et cosmétiques » organisée par le LNE, 29 mars 2018
  – Pollution des eaux du Littoral par les Absorbeurs d’UV issus de crèmes solaires, Générée par les activités Estivales, Labille J, Projet OHM Littoral, 2017
• lors des lavages pour les textiles auxquels des nanoparticules ont été appliquées⁵Cf. notamment :
  – Silver nanoparticles lost in the first wash, Chemistry World, 30 mars 2016 et Durability of nano-enhanced textiles through the life cycle: releases from landfilling after washing, DM Mitrano et al, Environ. Sci.: Nano, 2016
  – Presence of Nanoparticles in Wash Water from Conventional Silver and Nano-Silver Textiles, Mitrano DM et al, ACS Nano, 2014

• sous l’effet du ruissellement des eaux de pluie pour les ciments et peintures extérieures recouverts de nanorevêtements⁶Des nanoparticules de dioxyde de titane ont été détectées dans l’eau ruisselant de murs peints à l’aide de peintures contenant cette substance : Synthetic TiO2 nanoparticle emission from exterior facades into the aquatic environment, Kaegi R. et al, Environmental Pollution, 156(2), 2008 et suite au lessivage de sols contaminés
• sous l’effet de la corosion des peintures appliquées sur les bateaux (certaines contiennent des nanoparticules d’oxyde de cuivre pour empêcher les petits crustacés et les moules de se fixer sur la coque⁷Nanomaterials in sunscreens and boats leave marine life vulnerable, UC Davis News, 12 mai 2015 (communiqué de presse))
• par le dépôt de particules transportées par voie atmosphérique
• suite à un déversement accidentel

Quels sont les nanomatériaux les plus susceptibles d’être présents dans l’eau ?

Du fait des incertitudes sur les volumes de nanomatériaux commercialisés et relargués dans l’eau, les estimations des scientifiques ne sont pas concordantes et varient en fonction des méthodes et hypothèses utilisées et des pratiques des différents pays (épandage des boues des stations d’épuration versus incinération par exemple) :

• selon une étude récente, les nanoparticules dont les concentrations sont susceptibles d’être les plus élevées dans l’eau traitée au Royaume-Uni sont les nanoparticules de dioxyde de titane et les nanoparticules de zinc (émanant des crèmes solaires et autres cosmétiques) et les nanoparticules de silice (dentifrice) ; les nanoparticules à base de carbone, de fer ou d’argent n’arrivent qu’en 6ème, 7ème et 8ème positions, et les nanoparticules d’oxyde de cerium sont celles dont les concentrations sont les plus faibles⁸Cf. How important is drinking water exposure for the risks of engineered nanoparticles to consumers?, Tiede K et al., Nanotoxicology, 1-9, 2015.

• selon une autre estimation portant sur le Danemark cette fois, les plus fortes concentrations de nanoparticules dans les systèmes aquatiques concerneraient les particules de noir de carbone et de TiO2 photostable (contenu dans les crèmes solaires et non pas celui contenu dans les peintures photocatalytiques), suivies par le carbonate de cuivre (CuCO3, en supposant que son utilisation comme agent de protection du bois va s’accroître). Les traitements des eaux conduiraient à des concentrations extrêmement faibles de nanoparticules d’oxydes de zinc (ZnO) et de nanoparticules d’argent dans l’environnement⁹Modeling Flows and Concentrations of Nine Engineered Nanomaterials in the Danish Environment, Gottschalk F et al., Int. J. Environ. Res. Public Health, 12(5), 5581-5602, 2015.

En France, des chercheurs ont constaté un accroissement de la présence d’argent dans l’estuaire de la Gironde¹⁰L’argent (Ag, nanoAg) comme contaminant émergent dans l’estuaire de la Gironde : évaluations scientifiques et gouvernance des risques, Salles D. et al., ERS, 12 : 317-323, juillet/août 2013 dont les causes depuis 2005 sont encore mal connues, mais potentiellement liées… :

• à l’érosion des sols agricoles,
• à l’ensemencement des nuages (solution d’iodure d’argent) pour éviter les impacts de la grêle sur les récoltes de vigne et l’arboriculture,
• aux rejets des eaux usées des collectivités.

Devenir des nanomatériaux dans l’environnement aquatique

Dans l’eau, les nanos peuvent subir des modifications

Les connaissances sur le devenir des nanomatériaux dans l’eau commencent à se développer mais restent encore très limitées. En raison de leur petite taille et surtout de leur forte réactivité, les nanomatériaux ont en effet tendance à interagir avec quasiment tous les éléments présents dans l’eau (matériaux minéraux, chimiques ou biologiques), selon des configurations très variables en fonction de leurs caractéristiques physico-chimiques et de la composition du milieu.

Ainsi, dans l’eau, les nanomatériaux peuvent subir des modifications :

• des phénomènes de dissolution peuvent intervenir (plus particulièrement sur les nanoparticules d’argent et d’oxyde de zinc) et être d’autant plus importants que les particules sont petites¹²Aggregation and Dissolution of 4 nm ZnO Nanoparticles in Aqueous Environments: Influence of pH, Ionic Strength, Size, and Adsorption of Humic Acid, Bian SW et al, Langmuir, 27 (10), pp 6059-6068, 2011
• des phénomènes d’adsorption peuvent entraîner la fixation d’autres éléments (dont des polluants) à la surface des nanoparticules
• des phénomènes d’agglomération des nanomatériaux ont été constatés dans les eaux naturelles¹³Aggregation and Dissolution of 4 nm ZnO Nanoparticles in Aqueous Environments: Influence of pH, Ionic Strength, Size, and Adsorption of Humic Acid, Bian SW et al, Langmuir, 27 (10), pp 6059-6068, 2011.

Certains nanomatériaux ont tendance à sédimenter par gravité et s’accumuler dans les sédiments (notamment dans le cas de nanomatériaux agrégés et/ou hydrophobes comme les nanotubes de carbone¹⁴Une équipe de recherche aux USA a montré l’accumulation de nanotubes de carbone à simple paroi dans les sédiments de zones humides : Fate of single walled carbon nanotubes in wetland ecosystems, Schierz A et al., Environ. Sci.: Nano, 2014 (voir aussi le communiqué de presse associé : Nanoparticles accumulate quickly in wetlands, Science Daily, 1er octobre 2014)) ce qui augmente les risques de contact avec des microorganismes qui vivent sur les sédiments aquatiques. D’autres auraient au contraire tendance à rester en suspension (notamment s’ils sont enrobés avec un revêtement de surface hydrophile) et se disperser facilement, augmentant le risque d’exposition¹⁵Voir notamment Transport of nanoparticulate TiO₂ UV-filters through a saturated sand column at environmentally relevant concentrations, Motellier D et al., Science of the Total Environment, 811, 152408, mars 2022 et les références citées dans le rapport Toxicité et écotoxicité des nanotubes de carbone, ANSES, février 2011.

Leur dégradation, ou à l’inverse leur persistance, sont elles aussi complexes à déterminer et varient en fonction des nanomatériaux et de la qualité des eaux :

• Selon une étude de 2011, les nanomatériaux carbonés (fullerènes C60, nanotubes de carbone) ne sont pas biodégradables en milieu liquide dans l’environnement¹⁶Biodegradability of organic nanoparticles in the aqueous environment, Kummerer K et al., Chemosphere, 82(10):1387-92, 2011.
• Une autre étude dont les résultats ont été rendus publics en 2011 également¹⁷Cf. Les nanoparticules : quels risques en Seine ?, Yann Sivry et al., communication aux 22èmes Journées Scientifiques de l’Environnement – Reconquête des environnement urbains : les défis du 21ème siècle, février 2011 a été menée sur des nanoparticules d’oxydes de zinc (ZnO) et de dioxyde de titane (TiO2) dans l’eau de Seine ; elle a montré que :
  • la forme nanoparticulaire du TiO2 n’est pas davantage soluble que ses homologues microparticulaire ou macroparticulaire
  • à l’inverse, pour une bonne part, les nanoparticules d’oxydes de zinc sont rapidement dissoutes dans l’eau de Seine
  • l’enrobage, en fonction de sa nature, peut diminuer ou augmenter la dissolution des nanoparticules.

Les nanomatériaux en général auraient tendance à être stabilisés dans les médias de faible force ionique et de forte teneur en carbone organique dissous (COD)¹⁸Cf. A review of the properties and processes determining the fate of engineered nanomaterials in the aquatic environment, Peijnenburg W et al., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 45(19) : 2084-2134, 2015.

On retrouve déjà des nanomatériaux dans les stations d’épuration urbaines et de traitement des eaux industrielles, mais les traitements en place n’ont pas été conçus pour les filtrer : une part non négligeable d’entre eux se retrouve donc dans les eaux superficielles, quant aux autres, ils s’accumulent dans les boues des stations d’épuration épandues sur les terres agricoles !

Aux USA, Marie Simonin a réalisé avec le CIENT les études d’impact de NP en mésocosmes. Elle a co-signé en 2018 deux publications en anglais :

Transfert à travers les milieux poreux

Les processus de transfert à travers un milieu poreux (sol ou aquifère) sont également l’objet de travaux de recherche. Des expériences sont réalisées en présence d’une phase solide ou à travers une phase solide. Elles permettent une meilleure compréhension des processus d’adsorption, de l’impact de l’hydrodynamique et de l’agrégation sur les processus de transport des nanoparticules. Les premières expériences réalisées sont toutefois réalisées sur des modèles très simplifiés tels que des billes de silice. Les essais en milieu plus complexe comprenant plusieurs minéraux et intégrant la matière organique naturelle commencent seulement à se développer¹⁹Note de cadrage – Atelier « Pollutions » – « Réduire les pollutions et les impacts sur la biodiversité » – avril 2010 (pour la Conférence française pour la biodiversité de mai 2010).

Quels effets des nanomatériaux sur la faune et la flore aquatiques ?

La contamination des eaux par les nanoparticules manufacturées ou leurs résidus entraîne également la contamination des organismes aquatique comme les algues, les crustacés et les poissons. Les études sur les effets des nanomatériaux sur la faune et, dans une moindre mesure, sur la flore aquatiques se développent mais beaucoup d’incertitudes demeurent (la salinité ou l’acidité de l’eau peuvent modifier leur toxicité par exemple) et les préoccupations sont fortes.

Le transfert des nanomatériaux dans la chaîne alimentaire

On sait déjà que des nanomatériaux ou résidus de nanomatériaux peuvent pénétrer et s’accumuler dans différentes espèces aquatiques, être transférés de génération en génération et remonter la chaîne alimentaire.
Des chercheurs ont mis en évidence le transfert de nanomatériaux de l’eau de mer vers l’appareil digestif des moules²⁰Uptake and retention of metallic nanoparticles in the Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis), Aquatic Toxicology, mai 2013,, des algues au zooplancton puis aux poissons qui s’en nourrissent²¹Voir par exemple Evidence for Biomagnification of Gold Nanoparticles within a Terrestrial Food Chain, Judy. J et al., Environ. Sci. Technol., 45 (2), 776-781 (2011) ; Food Chain Transport of Nanoparticles Affects Behaviour and Fat Metabolism in Fish, Cedervall T. et al., PLoS ONE, 7(2): e32254 (2012).
On parle de « bioamplification » : il y a augmentation de la teneur en toxique d’un maillon de la chaîne alimentaire à l’autre :

Même altérées et agglomérées, des nanoparticules (de dioxyde de cérium notamment, utilisées comme agent protecteur anti-rayure anti-UV dans des peintures extérieures) peuvent conserver leur écotoxicité vis-à-vis des organismes aquatiques (des micro-algues dans l’expérience menée)²²Prise en compte de l’évolution de l’état d’agglomération dans l’étude de l’écotoxicité des nanoparticules, Nicolas Manier, Rapport scientifique 2013-2014, INERIS, novembre 2014, p.16.

Quelques exemples d’effets constatés

Quelques exemples d’effets constatés depuis 2011²³Voir par exemple :
– Comparative evaluation on the toxic effect of silver (Ag) and zinc oxide (ZnO) nanoparticles on different trophic levels in aquatic ecosystems: A review, Sibiya A et al., Journal of applied toxicology, 2022Nanomaterials interact with agricultural pesticides, increasing toxicity to fish, The Organic Center, février 2015 (résumé vulgarisé de l’article scientifique Ecotoxicological effects of carbofuran and oxidised multiwalled carbon nanotubes on the freshwater fish Nile tilapia: Nanotubes enhance pesticide ecotoxicity, Ecotoxicology and Environmental Safety, 111 : 131-137, janvier 2015)
– Fate of single walled carbon nanotubes in wetland ecosystems, Schierz A et al., Environ. Sci.: Nano, 2014 (et le communiqué de presse associé : Nanoparticles accumulate quickly in wetlands: Aquatic food chains might be harmed by molecules ‘piggybacking’ on carbon nanoparticles, Science Daily, 1er octobre 2014
– Spatial distribution, electron microscopy analysis of titanium and its correlation to heavy metals: Occurrence and sources of titanium nanomaterials in surface sediments from Xiamen Bay, China, Luo Z et al., J. Environ. Monit., 13, 1046-1052, 2011 : cette étude sur les sédiments de la baie du Xiamen en Chine a montré que ces sédiments contenaient jusqu’à 2,74 g Ti/kg, en grande partie sous forme d’agglomérats de 300 nm composés de nanoparticules d’une cinquantaine de nanomètres. La distribution du titane dans les sédiments est corrélée positivement à celle d’éléments tels que le plomb ou le zinc, ce qui va dans le sens d’une adsorption de polluants à la surface des nanoparticules.:

• effets sur les algues : augmentation de la mortalité, retards de croissance, diminution de la photosynthèse et génération d’espèces réactives de l’oxygène

• effets sur les crustacés : augmentation de la mortalité, modification du comportement, malformations chez la daphnie, accumulation dans l’organisme

• effets sur les poissons : mortalité et perturbation du développement avec apparition de malformations ; le nanoargent notamment peut entraîner des malformations très marquées sur l’embryon de poisson-zèbre

• effets sur d’autres organismes aquatiques :
  • dégâts dans tout l’organisme de la moule, notamment induction de processus inflammatoires, augmentation de l’expression de gènes impliqués dans la régulation de stress, augmentation de l’activité des enzymes antioxydantes et de la peroxydation lipidique
  • effets toxiques sur les escargots d’eau douce, les larves de chironomes, les cnidaires et les polychètes : diminution de la nutrition, augmentation du nombre de malformations, stress oxydant, dommages à l’ADN corrélés à une augmentation de la mortalité
  • effets toxiques sur les amphibiens
• A forte concentration, des effets de nanotubes de carbone ont été constatés sur des organismes aquatiques : diminution du taux de fertilisation chez des petits crustacés, malformations, retards à l’éclosion voire augmentation du taux de mortalité des embryons du poisson zèbre.

Outre ces effets, des dommages indirects et préoccupants

Outre les effets toxiques qu’ils peuvent induire directement, les nanomatériaux peuvent entraîner des dommages indirects mais néanmoins très préoccupants :

• Les nanomatériaux ou leurs résidus peuvent traverser la paroi des cellules des plantes ou des animaux et y apporter des molécules extérieures (c’est l’effet « cheval de Troie »), ils peuvent jouer un rôle de « vecteurs » et favoriser le transport de polluants (métaux lourds, HAP ou pesticides par exemple).

• Les nanomatériaux peuvent fragiliser les plantes ou les animaux :
  • Des chercheurs aux USA viennent de mettre en évidence que des nanomatériaux de zinc et d’oxyde de cuivre, même à faibles concentrations, peuvent rendre des embryons d’oursins plus sensibles à d’autres contaminants²⁴Cf. Nanomaterials in sunscreens and boats leave marine life vulnerable, UC Davis News, 12 mai 2015 (communiqué de presse) ; Copper oxide and zinc oxide nanomaterials act as inhibitors of multidrug resistance transport in sea urchin embryos: Their Role as Chemosensitizers, WU B et al., Environ. Sci. Technol., 49 (9) : 5760-5770, avril 2015.
  • D’autres chercheurs allemands et américains ont récemment mis en évidence le fait que des nanoparticules de dioxyde de titane peuvent perturber le système immunitaire de poissons (vairons) et leur résistance aux pathogènes bactériens²⁵Cf. Titanium dioxide nanoparticles enhance mortality of fish exposed to bacterial pathogens, Jovanovic B et al., Environmental Pollution, 203 : 153-164, août 2015, fragilisant ainsi leur survie en cas de maladie.
  • D’autres études sont menées avec des conclusions également préoccupantes²⁶Voir notamment
    – Ecotoxicological Effects of Transformed Silver and Titanium Dioxide Nanoparticles in the Effluent from a Lab-Scale Wastewater Treatment System, Georgantzopoulou A et al., Environ. Sci. Technol., 52, 16, 9431-9441, 2018
    – Les véritables effets des nanoparticules dans leur environnement, CORDIS, mars 2018 : « La plupart des nanomatériaux synthétiques émis dans l’environnement arriveront tôt ou tard dans nos océans et nos mers. Le projet SOS-Nano a conçu des tests afin de prédire leur toxicité pour le milieu marin. Les chercheurs ont utilisé un ingénieux système naturel d’exposition à l’eau in vivo pour tester les effets des nanoparticules d’oxyde métallique : l’oxyde de zinc (ZnO) et le dioxyde de manganèse (MnO2). Les larves d’huîtres ont souffert d’un niveau élevé de toxicité occasionnée par le ZnO, en revanche, les NP de MnO2 n’étaient pas toxiques dans tous les scénarios d’exposition ».

• Des nanomatériaux, combinés avec d’autres substances, pourraient devenir (encore) plus dangereux : On parle alors d’« effet cocktail« . « Les études s’accordent sur le fait que la présence des nanoparticules dans un milieu liquide mène à une accumulation plus importante de polluants dans les organismes. Les risques pour la chaîne alimentaire jusqu’à l’homme sont donc réels, à la fois à cause des nanoparticules en elles-mêmes ainsi qu’au travers de leur rôle de vecteur de contamination »²⁷Quelles interactions entre les nanoparticules et les autres contaminants de l’environnement ?, Camille Larue, Bulletin de veille scientifique (BVS), Anses, décembre 2014.

Ailleurs sur le Web

Relargage des nanomatériaux dans l’eau :

• En français :
  • Guide pratique des micropolluants dans les eaux du bassin Seine-Normandie, AESN et INERIS, 2008, révisé en 2017. L’ouvrage contient des fiches pour des nanoparticules métalliques : Nickel, chrome, cuivre, zinc, aluminium, argent, cobalt, titane, sélénium.
  • L’argent (Ag, nanoAg) comme contaminant émergent dans l’estuaire de la Gironde : évaluations scientifiques et gouvernance des risques, Salles D. et al., ERS, 12 : 317-323, juillet/août 2013
• En anglais :
  • Sewage spills are a major source of titanium dioxide engineered (nano)-particle release into the environment, Loosli F et al., Environ. Sci.: Nano, 6, 763-777, 2019
  • Engineered nanomaterials from wastewater treatment & stormwater to rivers, Final conference of the COST Action ES1205, Aveiro (Portugal), 7-8 février 2017
  • Modeling Flows and Concentrations of Nine Engineered Nanomaterials in the Danish Environment, Gottschalk F et al., Int. J. Environ. Res. Public Health, 12(5), 5581-5602, 2015
  • How important is drinking water exposure for the risks of engineered nanoparticles to consumers?, Tiede K et al., Nanotoxicology, 1-9, 2015
  • Sources, Distribution, Environmental Fate, and Ecological Effects of Nanomaterials in Wastewater Streams, Kunhikrishnan A et al., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 45(4), janvier 2015
  • Presence of Nanoparticles in Wash Water from Conventional Silver and Nano-silver Textiles, ACS Nano, 8 (7), 7208-7219, juin 2014
  • Validation and sensitivity of the FINE Bayesian network for forecasting aquatic exposure to nano-silver, Science of The Total Environment, 473-474, 685-691, mars 2014
  • Sequential Studies of Silver Released from Silver Nanoparticles in Aqueous Media Simulating Sweat, Laundry Detergent Solutions and Surface Water, Environ. Sci. Technol., 48 (13), pp 7314-7322, 2014
  • Comprehensive modeling of environmental emissions of engineered nanomaterials, Sun TY et al., Environ. Pollut., 185, 69-76, 2014
  • Environmental concentrations of engineered nanomaterials: Review of modeling and analytical studies, Gottschalk, F et al., , Environ. Pollut., 181, 287-300, 2013
  • Particle Flow Analysis: Exploring Potential Use Phase Emissions of Titanium Dioxide Nanoparticles from Sunscreen, Paint, and Cement, Arvidsson R et al., Journal of Industrial Ecology, 16(3) : 343-351, juin 2012
  • Assessing the Environmental Risks of Silver from Clothes in an Urban Area, Arvidsson R et al., Human and Ecological Risk Assessment, 20(4), juin 2012
  • The Behavior of Silver Nanotextiles during Washing, Environ. Sci. Technol., 43 (21), 8113-8118, 2009

– Devenir et transformation des nanomatériaux dans l’environnement aquatique

• En français :
  • Que deviennent les nanoparticules d’or dans l’environnement ?, Labex Serenade, 16 janvier 2019
  • Les polluants émergents : de nouveaux défis pour la gestion des eaux souterraines, SFH et BRGM, mai 2016
  • Étude du comportement des nanomatériaux à la frontière rivière-océan en utilisant des grands mésocosmes, Pelletier E, UQAR (Université du Québec à Rimouski), intervention au 83e du Congrès de l’Acfas, Colloque 210 – Présence, persistance, devenir et effets des nanomatériaux dans l’environnement, mai 2015
  • Les nanoparticules d’argent en milieu naturel : cas d’un estuaire, Millour M, UQAR (Université du Québec à Rimouski), intervention au 83e du Congrès de l’Acfas, Colloque 210 – Présence, persistance, devenir et effets des nanomatériaux dans l’environnement, mai 2015
  • Implications environnementales des nanotechnologies. Etat de l’art sur le devenir des nanoparticules manufacturées dans une eau de surface, Labille J et al., Colloque annuel du programme de recherche PIREN-Seine, février 2014
  • « Devenir des nanomatériaux dans l’écosystème eau » in Impact de nanoparticules de TiO2 et de nanotubes de carbone sur les végétaux, thèse, Camille Larue, 2011
  • Les nanoparticules : quels risques en Seine ?, Yann Sivry et al., communication aux 22èmes Journées Scientifiques de l’Environnement – Reconquête des environnement urbains : les défis du 21ème siècle, février 2011
• En anglais :
  • Differential Reactivity of Copper- and Gold-Based Nanomaterials Controls Their Seasonal Biogeochemical Cycling and Fate in a Freshwater Wetland Mesocosm, Avellan A et al., Environ. Sci. Technol., 54, 3, 1533-1544, 2020
  • Morphological transformation of silver nanoparticles from commercial products: modeling from product incorporation, weathering through use scenarios, and leaching into wastewater, Mohan S et al., Nanomaterials, 9(9), 1258, 2019
  • Nanoparticle stability in lake water shaped by natural organic matter properties and presence of particulate matter, Slomberg DL et al., Science of the Total Environment, 656 : 338-346, mars 2019
  • Gold nanoparticle biodissolution by a freshwater macrophyte and its associated microbiome, Avellan A et al., Nature Nanotechnology, (13) : 1072–1077, 2018
  • Gold nanoparticle biodissolution by a freshwater macrophyte and its associated microbiome, Simonin M et al., Nature nanotechnology, août 2018.
  • Engineered nanoparticles interact with nutrients to intensify eutrophication in a wetland ecosystem experiment, article Marie Simonin et al., Ecological applications, juin 2018.
  • Emerging contaminants: fate, effects and environmental risks, Conférence, The society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), mai 2016
  • Rethinking Stability of Silver Sulfide Nanoparticles (Ag2S-NPs) in the Aquatic Environment: Photoinduced Transformation of Ag2S-NPs in the Presence of Fe(III), Li L et al., Environ. Sci. Technol., 2016
  • Modeling Flows and Concentrations of Nine Engineered Nanomaterials in the Danish Environment, Gottschalk F et al., Int. J. Environ. Res. Public Health, 12(5), 5581-5602, 2015
  • Addressing the complexity of water chemistry in environmental fate modeling for engineered nanoparticles, Sani-Kast N. et al., Science of the Total Environment, 2015
  • A review of the properties and processes determining the fate of engineered nanomaterials in the aquatic environment, Peijnenburg W et al., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 45(19) : 2084-2134, 2015
  • Sources, Distribution, Environmental Fate, and Ecological Effects of Nanomaterials in Wastewater Streams, Kunhikrishnan A et al., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 45(4), janvier 2015
  • Nano silver and nano zinc-oxide in surface waters – Exposure estimation for Europe at high spatial and temporal resolution, Dumont E et al., Environmental Pollution, 196 : 341-349, janvier 2015
  • In Situ Chemical Transformations of Silver Nanoparticles along the Water-Sediment Continuum, Environ. Sci. Technol., 49 (1) : 318-325, 2015
  • Heteroaggregation of titanium dioxide nanoparticles with model natural colloids under environmentally relevant conditions, Praetorius A. et al., Environmental Science and Technology, 48 : 10690-10698, 2014
  • Fate of single walled carbon nanotubes in wetland ecosystems, Schierz A et al., Environ. Sci.: Nano, 2014
  • Transfer, Transformation and Impacts of Ceria Nanomaterials in Aquatic Mesocosms Simulating a Pond Ecosystem, Tella M et al., Environ Sci Technol, 48 : 9004-9013, 2014
  • Miljøstyrelsen (Agence de protection de l’environnement du Danemark), Environmental fate and behaviour of nanomaterials, septembre 2014
  • Emerging patterns for engineered nanomaterials in the environment: a review of fate and toxicity studies, Garner KL, Keller AA, Journal of Nanoparticle Research, juillet 2014
  • Environmental fate and effects of manufactured CeO2 nanomaterials (nanoceria), 2014. Cette étude du CIENT traite effets de nanoparticules de dioxide de cerium ou nanoceruse, additif pour les carburants.
  • Fate of nanoparticles in the aquatic environment. Removal of engineered nanomaterials from the water phase under environmental conditions, Quik JTK, manuscrit de thèse, Radboud University Nijmegen, The Netherlands, 2013
  • Evaluating nanoparticle breakthrough during drinking water treatment, Environmental Health Perspectives, 121(10):1161-1166, juillet 2013
  • Global life cycle releases of engineered nanomaterials, Keller AA et al., Journal of Nanoparticle Research, 15:1692, Mai 2013
  • Long term Transformation and Fate of Manufactured Ag Nanoparticles in a Simulated Large Scale Freshwater Emergent Wetland, Lowry GV et al., Environ. Sci. Technol., 46 (13) : 7027-7036, juillet 2012
  • Silver behaviour along the salinity gradient of the Gironde Estuary, Environ Sci Pollut Res, Lanceleur L et al., 20 : 1352-66, juillet 2012

 

Effets sur la faune et la flore :

En français :

• Les nanoparticules d’argent sont toxiques pour les organismes aquatiques, France Diplomatie, 26 octobre 2018
• Interaction et accumulation des nanoparticules chez les organismes aquatiques, thèse, INERIS, 2018 (à 2021 ?)
• Nanomatériaux à travers un gradient de salinité : exposition et effets écotoxicologiques au cours de leur cycle de vie , Carole Bertrand, thèse, 2016, avec la participation de Laure Giamberini, en lien avec le projet NanoSALT soutenu par l’ANR pour comprendre le devenir de nanoparticules d’Ag et de CeO2 issus des textiles et peintures.
• Présence, persistance, devenir et effets des nanomatériaux dans l’environnement, 83e du Congrès de l’Acfas, Colloque 210 , mai 2015
• Quelles interactions entre les nanoparticules et les autres contaminants de l’environnement ?, Camille Larue, Bulletin de veille scientifique (BVS), Anses, décembre 2014
• Prise en compte de l’évolution de l’état d’agglomération dans l’étude de l’écotoxicité des nanoparticules, Nicolas Manier, Rapport scientifique 2013-2014, INERIS, novembre 2014, p.16
• Écrans UV nanos : un danger pour la vie marine, L’Observatoire des Cosmétiques, 5 septembre 2014 : Des chercheurs espagnols ont ainsi estimé que l’activité touristique sur une plage de Méditerranée durant une journée d’été peut relarguer de l’ordre de 4 kg de nanoparticules de dioxyde de titane dans l’eau, et aboutir à une augmentation de 270 nM/jour de la concentration en peroxyde d’hydrogène (une molécule au potentiel toxique, notamment pour le phytoplancton qui constitue la nourriture de base des animaux marins) → Résumé vulgarisé en français de l’article suivant : Sunscreens as a Source of Hydrogen Peroxide Production in Coastal Waters, Sánchez-Quiles D and Tovar-Sánchez A, Environ. Sci. Technol., 48 (16), 9037-9042, 2014
• Fausse route pour l’argent, Eawag, février 2014 → résumé vulgarisé en française de l’article Linking toxicity and adaptive responses across the transcriptome, proteome, and phenotype of Chlamydomonas reinhardtii exposed to silver, PNAS, février 2014
• Impact des nanomatériaux sur les bactéries de l’eau, les algues, les crustacés, les poissons, d’autres organismes aquatiques, une chaîne trophique aquatique simplifiée in Impact de nanoparticules de TiO2 et de nanotubes de carbone sur les végétaux, thèse, Camille Larue, 2011
• Les nanoparticules dans l’écosystème eau, Larue C et Carrière M, Bulletin de veille scientifique, n°14, ANSES, juin 2011

En anglais :

• How Nanosilver Gets Into Our Freshwater, and What We Need To Do About It, Lauren Hayhusrt, Fisheries Research Biologist, IISD Experimental Lakes Area, 16 avril 2020
• Silver and titanium nanomaterials present in wastewater have toxic effects on crustaceans and fish cells, Norwegian Institute for Water Research (NIVA), novembre 2019
• A sub-individual multilevel approach for an integrative assessment of CuO nanoparticle effects on Corbicula fluminea, Koehle-Divo V et al., Environmental Pollution, 254, Part A, novembre 2019
• Changes in protein expression in mussels Mytilus galloprovincialis dietarily exposed to PVP/PEI coated silver nanoparticles at different seasons, Duroudier N et al., Aquatic Toxicology, 210 : 56-68, mai 2019
• The Toxicity of Nanoparticles to Organisms in Freshwater, Lekamge S et al., Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 10 novembre 2018
• Waterborne exposure of adult zebrafish to silver nanoparticles and to ionic silver results in differential silver accumulation and effects at cellular and molecular levels, Lacave JM et al., Science of The Total Environment, 642 : 1209-1220, novembre 2018
• Toxicity and trophic transfer of P25 TiO2 NPs from Dunaliella salina to Artemia salina: Effect of dietary and waterborne exposure, Bhuvaneshwari M et al., Environmental Research, 160 : 39-46, janvier 2018
• Emerging contaminants: fate, effects and environmental risks, Conférence, The society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), mai 2016
• The influence of salinity on the fate and behavior of silver standardized nanomaterial and toxicity effects in the estuarine bivalve Scrobicularia plana, Bertrand, C et al. , Environ Toxicol Chem., 2016
• Smaller silver nanoparticles more likely to be absorbed by aquatic life, UCLA study finds, UCLA News, 7 octobre 2015
• Titanium dioxide nanoparticles enhance mortality of fish exposed to bacterial pathogens, Jovanovic B et al., Environmental Pollution, 203 : 153-164, août 2015
• Adapting OECD Aquatic Toxicity Tests for Use with Manufactured Nanomaterials: Key Issues and Consensus Recommendations, Petersen EJ et al., Environ. Sci. Technol., 49 (16) : 9532-9547, 2015
• Nanomaterials in sunscreens and boats leave marine life vulnerable, UC Davis News, 12 mai 2015 (communiqué de presse) ; Copper oxide and zinc oxide nanomaterials act as inhibitors of multidrug resistance transport in sea urchin embryos: Their Role as Chemosensitizers, WU B et al., Environ. Sci. Technol., 49 (9) : 5760-5770, avril 2015
• Chronic toxicity of silver nanoparticles to Daphnia magna under different feeding conditions, Aquatic Toxicology, 161, avril 2015
• Evaluation of environmental stress by comet assay on freshwater snail Lymnea luteola L. exposed to titanium dioxide nanoparticles, Daoud A, Toxicological & Environmental Chemistry, 2015
• Effets écotoxicologiques de nanoparticules de dioxyde de cérium en milieu aquatique : d’une évaluation en conditions monospécifiques à l’étude de chaînes trophiques expérimentales en microcosme, Agathe Bour, thèse, Université de Toulouse, janvier 2015
• Sources, Distribution, Environmental Fate, and Ecological Effects of Nanomaterials in Wastewater Streams, Kunhikrishnan A et al., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 45(4), janvier 2015
• Silver nanoparticles could pose risk to aquatic ecosystems, European Commission DG Environment News Alert Service, issue 394, novembre 2014
• Toxicity of Physically and Chemically Made Silver Nanoparticles in Marsh Frog Tadpole (Rana ridibunda), International Journal of Environment and Sustainability, 3(3) : 14-19, 2014
• Transfer, Transformation and Impacts of Ceria Nanomaterials in Aquatic Mesocosms Simulating a Pond Ecosystem, Tella M et al., Environ Sci Technol, 48 : 9004-9013, 2014
• Sunscreens as a Source of Hydrogen Peroxide Production in Coastal Waters, Sánchez-Quiles D and Tovar-Sánchez A, Environ. Sci. Technol., 48 (16), 9037-9042, 2014
• Aquatic toxicity of manufactured nanomaterials: challenges and recommendations for future toxicity testing, Schultz A et al., Environmental Chemistry, 11(3) 207-226, 2014
• Toxicity of differently sized and coated silver nanoparticles to the bacterium Pseudomonas putida: risks for the aquatic environment?, Matzke M, Jurkschat K, Backhaus T, Ecotoxicology, 23(5):818-29, juillet 2014 (voir le résumé et le commentaire de Camille Larue en français dans le Bulletin de Veille scientifique de l’ANSES de juillet 2014 ici).
• Linking toxicity and adaptive responses across the transcriptome, proteome, and phenotype of Chlamydomonas reinhardtii exposed to silver, PNAS, février 2014
• Particle Size and Agglomeration Affect the Toxicity Levels of Silver Nanoparticle Types in Aquatic Environment, Ecopersia, 1 (3), 273-290, novembre 2013
• The toxicity of silver nanoparticles to zebrafish embryos increases through sewage treatment processes, Ecotoxicology, 22(8), 1264-1277, octobre 2013
• Ecotoxicological Aspects of Nanomaterials in the Aquatic Environment, Schirmer K et al., in Safety Aspects of Engineered Nanomaterials, edited by Wolfgang Luther and Axel Zweck, 2013
• Exposure of juvenile Danio rerio to aged TiO2 nanomaterial from sunscreen, Fouqueray M et al., Environmental Science and Pollution Research, 20(5) : 3340-3350, mai 2013
• Assessing the Environmental Risks of Silver from Clothes in an Urban Area, Arvidsson R et al., Human and Ecological Risk Assessment, 20(4), juin 2012
• Toxicity of copper oxide nanoparticle suspensions to aquatic biota, Manusadžianas L et al., Environ. Toxicol. Chem., 2;31:108-114, 2012
• Effects of aged TiO2 nanomaterial from sunscreen on Daphnia magna exposed by dietary route, Fouqueray M et al., Environmental Pollution, 163 : 55-61, 2012
• Effects of metallic and metal oxide nanoparticles in aquatic and terrestrial food chains. Biomarkers responses in invertebrates and bacteria, Thiéry A et al., International Journal of Nanotechnology, 9(3-7), 181-203, 2012