CDD ingénieur de recherche en chimie et traitement statistique de données

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Edité le 20/10/2020

L'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec plus de 200 unités de recherche et 42 unités expérimentales implantées dans toute la France. INRAE se positionne parmi les tous premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l'animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

VOTRE MISSION ET VOS ACTIVITÉS

Vous serez accueilli(e) au centre INRAE de Lyon-Villeurbanne dans l'équipe LAMA (Laboratoire de chimie des milieux aquatiques ; https://lama.inrae.fr/) de l'Unité de Recherche RiverLy (https://riverly.inrae.fr/en/home/). L'UR RiverLy est une unité pluridisciplinaire qui s'intéresse au fonctionnement des hydrosystèmes. Elle allie des compétences en écologie, microbiologie, écotoxicologie, chimie environnementale, hydrologie et hydraulique. Le LAMA a pour objectifs d'évaluer les sources, le devenir et l'impact des contaminants dans les hydrosystèmes afin de réduire les apports et les risques. L'équipe développe des méthodologies et stratégies pour caractériser les pollutions liées aux rejets urbains et aux sources diffuses agricoles. L'équipe a en charge le maintien et l'exploitation des gros équipements d'analyse chimique.

Sujet : Typologie des micropolluants en fonction de leurs propriétés et structures chimiques – Focus sur le processus de photodégradation

Contexte et objectifs : Aujourd'hui, devant le grand nombre et la diversité des micropolluants organiques potentiellement présents dans l'environnement (eaux, sols, air) et l'impossibilité de les étudier au cas par cas, il est nécessaire de développer des démarches typologiques (ou de classification) pour faire émerger des molécules "modèles" qui soient représentatives de grands groupes de micropolluants organiques. Pour cela, l'idée est d'utiliser des descripteurs moléculaires, propriétés intrinsèques des molécules. Ces descripteurs moléculaires sont constitutionnels (nature et nombre d'atomes, poids moléculaire, …), géométriques en 2 ou 3 dimensions (surface, volume), topologiques (indices de connectivité) et relatifs à la chimie quantique (moment dipolaire, polarisabilité, énergies électroniques, …). Les micropolluants peuvent être classés non pas par famille chimique, mais selon des propriétés directement liées à un comportement ou processus d'intérêt (e.g. volatilisation, sorption, biodégradation, photodégradation, toxicité, bioaccumulation…), qui est lui-même décrit par un ou plusieurs paramètre(s) environnemental(aux) (e.g. pour le processus biodégradation : temps de demi-vie ou biodégradabilité aérobie, ou demande chimique en oxygène …). Cette réflexion a déjà donné lieu à une revue bibliographique sur la prédiction du devenir des micropolluants organiques dans l'environnement à partir de leurs propriétés moléculaires (L. Mamy et al., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 45/12 (2015) 1277-1377).

Nous avons développé une méthodologie permettant de classer des contaminants organiques en tenant compte des liens entre structures moléculaires et propriétés liées aux processus d'intérêt environnementaux. Cet outil, appelé TyPol, est basé à la fois sur une approche «in silico» calculant des descripteurs moléculaires et sur des méthodes de classification combinant descripteurs moléculaires et paramètres comportementaux (Servien et al., Chemosphere, 111 (2014) 613-622). La base de données TyPol est aujourd'hui renseignée pour plus de 500 micropolluants organiques. Ce type de stratégie peut aider à prévoir le comportement d'un nouveau micropolluant dans l'environnement, sans avoir à l'étudier in situ. Ces descripteurs moléculaires permettront son classement dans un groupe décrit par des paramètres comportementaux.

L'objectif de ce CDD est de tester l'outil TyPol pour la prédiction de la photodégradation des micropolluants. Pour démarrer, l'IR disposera d'un jeu de données disponibles à INRAE et ciblant ce processus pour une cinquantaine de substances (pharmaceutiques et pesticides). Ces données (i.e. rendements d'élimination, temps de demi-vie, constantes cinétiques de dégradation) ont été mesurées en conditions contrôlées de laboratoire et aussi en conditions réelles dans une Zone de Rejets Végétalisés (ZRV). En complément, nous disposons à INRAE de données issues d'une synthèse bibliographique publiée (B. Mathon et al., Science of the Total Environment, 551-552 (2016) 712-724) qui pourra être remise à jour.

Vous serez plus particulièrement en charge de :

1.      Rassembler les constantes, mesurées à INRAE de Lyon et celles issues de la bibliographie, décrivant le processus de photodégradation dans l'eau (T1/2, constantes cinétiques de photodégradation), pour un large panel de molécules de type pharmaceutiques et pesticides.

2.      Tester les corrélations entre ces constantes et les descripteurs moléculaires recensés dans la base TyPol et, si possible, établir des modèles de type QSARs (Quantitative structure–activity relationship).

3.      Au besoin, implémenter la base de données TyPol en y ajoutant, pour les composés du panel étudié qui seraient absents, les descripteurs moléculaires calculés et les paramètres environnementaux issus de la bibliographie.

4.      Tester dans l'outil TyPol la classification de ces mêmes molécules. Discuter les résultats de la classification avec les corrélations et modèles QSARs préalablement établis et le caractère plus ou moins photodégradable des composés.

5.      Comparer les constantes recensées en 1. avec les constantes enregistrées dans TyPol, qui ne ciblent pas spécifiquement la photodégradation. Identifier les molécules pour lesquelles les constantes et les processus se recoupent et, si possible, inclure le processus de photodégradation dans TyPol.

Conditions particulières d'activité : Il sera prévu des séjours courts à INRAE-LBE de Narbonne pour travailler avec l'outil TyPol, ainsi qu'à INRAE-ECOSYS de Grignon pour participer au calcul des descripteurs moléculaires. De nombreux échanges seront organisés en visioconférence.

LE PROFIL QUE NOUS RECHERCHONS

Formation recommandée : Doctorat en chimie et/ou sciences de l'environnement avec traitement statistique de données.

Connaissances souhaitées : en chimie appliquée à l'environnement, en analyse statistique de données (R, Statistica, Excel stat, …).

Aptitudes recherchées : travail en équipe, esprit de synthèse et rédaction scientifique

 

Modalités d'accueil

Unité: RiverLy

Code postal + ville : 69625 VILLEURBANNE

Type de contrat : CDD

Durée du contrat : 12 mois

Date d'entrée en fonction : 1er décembre 2020

Rémunération : 2371,13 € brut mensuel

 

Modalités pour postuler

Transmettre une lettre de motivation et un CV à : Cécile Miège

Par e-mail :   cecile.miege@inrae.fr

Date limite pour postuler : 15/11/20

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