Soutenance de thèse de Aïcha EL KHARRAF

Le polyéthylène (PE), l’un des plastiques les plus répandus dans l’environnement, subit des transformations complexes lorsqu’il est relargué et exposé à des contraintes abiotiques. Cette thèse propose une analyse multi-échelle de sa dégradation, visant à mieux comprendre comment le vieillissement environnemental modifie ses propriétés physico-chimiques, favorise la libération d’additifs et conduit à sa fragmentation en micro- et nanoplastiques. Grâce à des techniques analytiques avancées (µ-Raman, ATR-FTIR, AFM, µ-XRF, OPTIR, ILIM, s-SNOM, ICP-MS, NTA), nous montrons que le vieillissement sous irradiation UVC accentue l’oxydation de surface, la cristallinité et la lixiviation des additifs, influençant ainsi la stabilité, la mobilité et le comportement d’adsorption des particules dégradées dans les milieux aquatiques. L’irradiation UVC a été employée afin d’accélérer les processus par rapport au rayonnement UVB solaire, permettant d’amorcer une modélisation plus proche des conditions environnementales. Au-delà des résidus solides, cette étude révèle une empreinte gazeuse significative du vieillissement du PE, souvent négligée dans les évaluations de risques. Les composés organiques volatils (COV) et le CO₂ émis lors de la dégradation, quantifiés par PTR-MS et µGC, ont été évalués à l’aide d’outils d’analyse de cycle de vie (ACV) et se sont révélés représenter un risque environnemental disproportionné. Extrapolées à l’échelle de la pollution océanique mondiale en PE, ces émissions pourraient contribuer de manière non négligeable aux impacts climatiques et toxicologiques. En intégrant les voies solide, dissoute et gazeuse de la dégradation, cette thèse propose une vision globale du devenir du plastique et ouvre de nouvelles perspectives sur ses conséquences atmosphériques, toxicologiques et biogéochimiques.