4èmes Rencontres de la Vilaine

Décryptage d’une méthode d’analyse de micropolluants organiques dans l’eau :

du développement analytique au bulletin d’analyse

Fabien Mercier

Usine de Férel

19 septembre 2013

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Le LERES

Laboratoire d’analyse • Accréditation Cofrac (eau, air et poussières sédimentées) • Agréments santé et environnement

Laboratoire de recherche

• Développements d’outils adaptés (prélèvement, analyse…) pour évaluer la contamination des milieux (eaux et environnements intérieurs) dans une perspective d’évaluation de l'exposition des populations

Plate-forme de l’irset (UMR Inserm 1085) • Un des plus grands pôles nationaux de recherche interdisciplinaire sur les

risques liés à l’environnement et au travail d’ambition internationale • Objectif : mieux comprendre les effets des facteurs environnementaux

chimiques, biologiques et physiques sur la santé humaine

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Les micropolluants

Définition : • Substances minérales ou organiques, naturelles ou issues de

l’agriculture, de la chimie ou de l’industrie, susceptibles d'avoir une action toxique à faible dose sur les écosystèmes et l’environnement

Classement selon : • La nature (organique, minérale (métaux), organométallique…) • La famille chimique (phtalates, HAP, PCB, PBDE…) • Les usages (pesticides, cosmétiques, plastifiants, retardateurs de

flamme…) • Les propriétés physico-chimiques (volatilité (COV, COSV…), polarité…) • Les effets (reprotoxiques, neurotoxiques…) • L’origine (anthropique ou naturelle (toxines algales)) • La persistance dans l’environnement (POP) • La « nouveauté » (polluants émergents)

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Développement d’une nouvelle méthode

1 • Opportunité/demande

2 • Evaluation des moyens nécessaires

3 • Caractérisation de la méthode

4 • Développement analytique

5 • Evaluation des performances

6 • Mise en routine

7 • Accréditation Cofrac

8 • Agréments santé et environnement

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Opportunité/demande

Origine de la demande : • Besoin client • Exigence réglementaire (décret, arrêté…) • Evolution normative • Travaux de recherche

Nature de la demande :

• Nouvelle méthode ou modification d’une méthode existante • Nature des paramètres et de la matrice • Principe analytique envisagé • Type de méthode envisagée (méthode reconnue, méthode

interne selon méthode reconnue ou méthode interne) • Nombre d’échantillons • Performances attendues (limites de quantification) • Evaluation des performances?

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Evaluation des moyens nécessaires

Evaluation des moyens nécessaires : • Moyens matériels (investissement?) • Moyens humains (revue bibliographique, optimisation de la méthode…) • Consommables

Coût du développement Désignation de la personne en charge du développement :

• Personne hautement qualifiée habilitée au développement (habilitation analytique adaptée, exercice de la fonction d’analyse et expérience sur la matrice concernée)

• Stagiaires ou doctorants encadrés par le responsable d’unité ou le responsable R&D

Planification du développement

Décision du directeur et du responsable de l’unité

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Caractérisation de la méthode

Veille normative, scientifique et technique :

Paramètres

Matrice

Principe analytique

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Choix de la technique

• Chromatographie en phase gazeuse (GC) : substances volatils et semi-volatiles de polarité faible à moyenne

• Chromatographie en phase liquide (LC) : spectre plus large de polarité

Séparation chromatographique

• Pas d’extraction

• Extraction sur phase solide (SPE)

• Extraction liquide/liquide (L/L)

• Espace de tête statique (HS)

Extraction

• DAD, FID, ECD, NPD, FLD

• Spectromètres de masse (MS) : simple quadripôle, triple quadripôle et hybride (quadripôle/temps de vol)

Détection

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Développement analytique

1 • Optimisation de la détection

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• Optimisation de l’injection et de la séparation chromatographique

3 • Optimisation de la méthode d’acquisition

4 • Optimisation de l’étape d’extraction

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• Pré-évaluation de la méthode (rendements, limites de quantification, exactitude…)

6 • Validation du développement

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Evaluation des performances et des incertitudes

Modalités • NF T 90-210 (mai 2009) : Qualité de l’eau - protocole d’évaluation initiale

des performances d’une méthode dans un laboratoire (fonction d’étalonnage, limite de quantification, exactitude…)

• NF ISO 11352 (février 2013) : Qualité de l’eau - estimation de l’incertitude de mesure basée sur des données de validation et de contrôle qualité

Objectifs de performances (accréditation et agréments)

• Arrêté du 17 septembre 2003 relatif aux méthodes d'analyse des échantillons d'eau et à leurs caractéristiques de performance

• Arrêté du 27 octobre 2011 portant modalités d’agrément des laboratoires effectuant des analyses dans le domaine de l’eau et des milieux aquatiques au titre du code de l’environnement

• Objectifs de performances fixés par le laboratoire (EMA)

Validation de l’évaluation des performances

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Mise en routine et accréditation/agrément

Mise en routine : • Finalisation et mise à jour des protocoles d’analyse, des modes

opératoires et des enregistrements de traçabilité associés • Paramétrage informatique (LIMS) et proposition au catalogue

Accréditation Cofrac :

• Inscription sur la portée fixe (A1) ou flexible (A2, A3 ou B) • Evaluation sur site par le Cofrac dans le cadre de la portée fixe • Mise à jour de la portée d’accréditation et de l’annexe technique

Agréments :

• Saisie annuelle sur une plateforme dédiée (Agrelab) • Information à la DGS

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Mise en œuvre des méthodes

Habilitation du personnel : • Personnel hautement qualifié et expérimenté • Formation qualité, technique et « analytique » (protocole) • Maintien des compétences (réhabilitation)

Contrôles internes :

• Blancs d’analyse, points de contrôle • Cartes de contrôle

Contrôles externes (essais inter-laboratoires) :

• Deux réseaux AGLAE et BIPEA (large panel de paramètres et de types d’eau)

• + autres circuits concernant les substances émergentes (résidus de médicaments, substances perfluorées)

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Contrôle des résultats finaux

Contrôles rigoureux avant transmission des résultats

Par les opérateurs lorsqu’un résultat dépasse la limite de qualité (0,1 µg/L pour les pesticides)

Par le système informatique sous la forme de contrôles de cohérence automatisés

Par les valideurs des rapports

Edition des bulletins d’analyse

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Qualité des résultats d’analyse

Validation des

méthodes

• Développement analytique

• Evaluation des performances

• Accréditation Cofrac

• Agréments

Mise en œuvre des méthodes

• Habilitation du personnel

• Contrôles internes

• Contrôles externes

Contrôle des

résultats

• Contrôles automatiques

• Confirmation des résultats

• Double validation des résultats

Qualité des

résultats

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Merci de votre attention

fabien.mercier@ehesp.fr