Parcours Risque environnemental : ecotoxicologie appliquée

1) Notions d’écologie pour l’écotoxicologue, introduction à l’écotoxicologie (4.5h CM)

2) Biochimie, Biologie cellulaire, microbiologie (7.5 CM + TP 8h)

3) Biologie animale et végétale, physiologie (6h CM)

4) Chimie des solutions (6h CM/TD)

5) Chimie organique (8h CM/TD)

6) Mathématiques (6h TD)

Poser les bases conceptuelles et méthodologiques pour le bon déroulement du programme. La notion de chaine trophique, de fonctionnement des écosystèmes et de cycles biogéochimiques est indispensable pour la compréhension du transfert des polluants dans les écosystèmes et les concepts de biodisponibilité, bioaccumulation

et biomagnification abordés dans l’UE2. La biologie animale et végétale permet de mieux comprendre le fonctionnement des modèles biologiques utilisés dans les tests écotoxicologiques (UE2, UE3 et UE4) ainsi que la réglementation en matière d’expérimentation animale (UE5). LA biologie cellulaire, la physiologie et la connaissance du laboratoire de biologie permettent d’aborder les contenus des UE2 et UE3. Afin de ne pas mettre en difficulté des étudiants ayant un bagage académique en biologie, il est indispensable d’apporter des bases en chimie organique et minérale compte tenu de la diversité des molécules chimiques dispersées dans l’environnement et de leur possible transformation. Les polluants touchent tous les compartiments de l’environnement et notamment le compartiment aquatique, ce qui explique le point concernant la chimie des solutions. Cette partie chimie est indispensable que ce soit pour comprendre la dispersion des polluants, leur biotransformation et leur traitement (UE2 et UE4), ainsi que pour mettre en oeuvre les modèles de dispersion et d’exposition (UE3). Enfin, les mathématiques sont indispensables pour la compréhension des modèles d’exposition et d’effets (UE2 et UE6).

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I- écotoxicologie & toxicologie (40h)

1) Rappels : l’homme dans la biosphère : grands évènements de pollution (CM 3h + TD pédagogie inversée 8h)

2) Dynamique des contaminants : paramètres physicochimiques, concept de fugacité, dispersion dans l’environnement, contamination du vivant (CM 12h).

3) Toxicologie environnementale et écotoxicologie (CM 12h)

4) Notions de tests (DL50, CL50, NOAEL …) (CM 3h + TD 2h)

II- Pollution et remédiation (26h)

1) Sols pollués et traitement biologique (CM 8h)

2) Traitement des effluents liquides (CM 12h)

3) Déchets solides (CM 6h)

Il s’agit de traiter de l’interaction « homme/environnement » et des conséquences des activités humaines sur son environnement (compartiments de la biosphère) à travers des exemples classiques de pollutions suite à des rejets à court terme et long terme : DDT, CFC, Minamata, Bopal, Seveso, naufrage de pétrolier. Ainsi, cela permet de construire une culture scientifique autour des évènements majeurs de pollution.

La pollution chimique est abordée depuis l’émission des polluants jusqu’à la contamination du vivant (émission, dispersion, contamination). Les polluants, une fois dans les organismes, peuvent atteindre différentes cibles et exercer ainsi leur toxicité (toxicologie environnementale et écotoxicologie) de l’échelle moléculaire à l’échelle populationnelle. Ainsi, le point 3) fait écho au point 1) de cette UE, en permettant à l’étudiant de comprendre les mécanismes de toxicité mis en jeu lors des évènements de pollution.

Afin de qualifier le risque toxique et écotoxique, des indicateurs tels que la DL50, CL50 ou bien encore les PEC et PNEC sont définis par produits chimiques et selon le milieu susceptible d’être contaminé. Comprendre ses informations et comment elles sont obtenues, c’est comprendre la méthode d’évaluation du risque écotoxique. Ces indications sont notamment mentionnées dans les Fiches de Données Sécurité des produits chimiques. Cela sera l’objet du TD de 2h, qui correspond à « comprendre une fiche de données sécurité ».

Le point II « Pollution et remédiation » permet de balayer le spectre des différents types de matrices polluées et de connaître les grandes lignes en termes de traitement des nuisances. En effet, les étudiants pourront être amenés, dans le contexte professionnel, à évaluer la toxicité d’une matrice avant et après traitement. Il ne s’agit pas de former des étudiants experts en traitement des nuisances mais de donner les bases pour la compréhension des techniques utilisées dans le traitement de la pollution.

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I- Méthodes analytiques en Ecotoxicologie & Toxicologie (25h)

1) Méthodes d’échantillonnage (CM/TD 10h)

2) Méthodes analytiques (CM/TD 15h)

II- Biologie moléculaire et cellulaire (25h)

1) Méthodes de biologie moléculaire, biochimie (CM 6h)

2) Techniques de cultures cellulaires (CM 3h)

III- Méthodes d’évaluation In vivo, In vitro et In silico (50h)

1) Test de toxicité (12h TD)

2) Test d’écotoxicité : daphnies, algues, lentilles d’eau (10h TD, TP 2x 4h)

3) Projet travaux pratique : mise au point et mise en œuvre de la mesure d’un biomarqueur (10h TD, 16h TP)

3) Modélisation : méthodes QSAR (12h TD)

Cette UE a pour objectif de donner aux étudiants les connaissances méthodologiques et techniques nécessaires à l’évaluation des risques environnementaux. Pour cela, les étudiants seront formés à caractériser la pollution en terme chimique et biologique. Ils devront connaître les différentes méthodes d’échantillonnage adaptées à la matrice étudiée ainsi que les méthodes analytiques (HPLC-MS, GC-MS, méthodes électrochimiques) à mettre en oeuvre afin de caractériser la pollution. Ils seront également capables de caractériser la toxicité vis-à-vis du vivant grâce à la maitrise de techniques en biologie (biologie moléculaire, cellulaire et biochimie) nécessaires à la réalisation de tests normalisés (SOS chromotest, test Ames). Ces techniques en biologie, telles que la spectrophotométrie, PCR et qPCR, peuvent aussi être utilisées dans un contexte de recherche et développement notamment dans le cadre de la mise au point de biomarqueurs.

La partie modélisation permettra aux étudiants de comprendre ce qui se cache derrière les modèles usités afin d’être capable de produire des données de qualité nécessaires à la modélisation. L’Evaluation du risque est basée sur la caractérisation de l’exposition et des effets, il est donc primordial d’aborder les méthodes employées pour définir ces concentrations. De plus, la réglementation européenne REACH encourage à limiter le recours aux tests sur animaux en promouvant les méthodes alternatives de type QSAR qui permet de déduire un mode d’action toxique à partir des caractéristiques chimiques des molécules.

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I – Détection et quantification des contaminants (30h CM/TD)

1) Détection, quantification et surveillance dans les compartiments abiotiques (10h)

2) Détection et quantification dans les compartiments biotiques (10h)

3) Déchets et cycle de vie des matériaux et des substances (10h)

II- Réglementation (37h CM/TD)

1) Réglementation et risques environnementaux : Réglementation des produits chimiques (15h)

2) Réglementation et risques environnementaux : milieux naturels (15h)

3) Visite d’entreprise (7h)

III- Etudes de cas (15h TD)

Le suivi de la contamination de l’environnement, que ce soit dans les compartiments « inertes » ou vivants répond à des méthodes décisionnelles en termes de plan d’échantillonnage ainsi qu’en termes de techniques analytiques. Ce suivi est ajusté en fonction du cycle de vie des matériaux et des substances c’est-à-dire durant leurs modifications (fragmentation, dégradation biologique, physico-chimique) tout au long de leur vie. Cette surveillance est menée au regard de la réglementation en vigueur.

La réglementation en matière de produits chimiques est complexe. Elle est définie à l’échelle européenne, par grande catégorie de produits chimiques (règlement biocides RPB 528/2012) et donne la méthode d’évaluation du risque (notamment à l’aide des tests réglementaires) à mettre en oeuvre et l’étiquetage afin de fabriquer, importer et mettre sur le marché les substances chimiques. Cela nécessite donc d’y consacrer une large part de cette UE. Concernant la protection et la surveillance des milieux naturels (Directive en Responsabilité Environnementale, Directive Cadre sur l’Eau, Directive Cadre Stratégie pour le Milieu Marin) il existe une réglementation spécifique à l’échelle européenne ainsi qu’à l’échelle nationale en fonction notamment du type de milieu considéré et de l’activité polluante.

Les études de cas permettent de mettre en application les éléments abordés dans les 2 parties précédentes, sous forme de TD/TP.

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I-Référentiels qualité ISO 17025 (et différents programmes du COFRAC) (CM 14h)

II- Bonnes pratiques expérimentales

1) Bonnes Pratiques de laboratoire (CM 14h)

2) Ethique professionnelle et expérimentation animale (CM/TD 20h)

III- Métrologie, validation de méthode d’analyse et calculs d’incertitudes (CM/TD12h)

IV- Biostatistiques (CM/TD 25h)

Les étudiants de cette licence professionnelle pourront être amenés à évoluer dans un laboratoire analytique que ce soit durant leur période d’apprentissage ou plus tard dans leur carrière professionnelle. De telle structure répondent à des critères de qualité tels que ceux définis par la norme ISO17025 v2017 afin de démontrer la fiabilité des données générées. La validité des données dépend également de la manière dont elles ont été acquises que ce soit par la méthode analytique, le respect des bonnes pratiques de laboratoire et la mise en place d’un plan d’échantillonnage pertinent. Également, la production de données doit être réalisé en toute conscience professionnelle et dans le respect des clauses contractuelles. Concernant les données obtenues à partir de tests réalisés sur des animaux, l’expérimentateur est garant du respect des règles de bioéthique, cela implique de former les apprentis à ces règles.

La maitrise des différents sujets concernant la qualité est indispensable pour faciliter l’insertion professionnelle des étudiants.

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I- Informatique (20h)

1) Outils de bureautique (TP 4h)

2) Banques de données, veille technologique et surveillance réglementaire (TD/TP 16h)

II- Communication (30h)

1) Elaboration de dossiers (TD/TP 15h)

2) Communication orale (TD/TP 15h)

III- Anglais scientifique (30h)

Les étudiants d’aujourd’hui maitrisent globalement les outils de bureautique mais ne savent pas forcément utiliser des fonctions simples facilitant le recueil et le traitement des données ou encore des fonctions de mise en page. Les étudiants devront être capable de maitriser les logiciels de gestion de base de données et savoir mettre en place une veille technologique et/ou une veille réglementaire. Ils devront aussi être capable de transmettre des informations par écrit ou oralement, de manière adaptée selon leur interlocuteur. Enfin, la plupart des documents scientifiques et réglementaire européen sont en anglais. La maitrise du vocabulaire scientifique en langue anglaise est un incontournable, tant à l’écrit qu’à l’oral.

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Le projet tutoré est d'une durée de 120 heures. Il se réalise par groupe de 3 ou 4 personnes, encadré par un tuteur pédagogique.

L'objectif est d’:

- Aborder en groupe un sujet différent des sujets de stage ou d’apprentissage

- Apprendre les fondamentaux pour établir une concertation sociale

- Apprendre à faire une synthèse

- Apprendre à travailler en équipe

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Durée 34 semaines.

La recherche du contrat d’apprentissage sera à l'initiative du candidat à la LP.

Dans le cadre de formations alternées, les entreprises partenaires seront présentées aux étudiants. L'entreprise peut être également l'entreprise d'origine de l'étudiant, dans le cadre de la formation continue.

Le sujet de stage ainsi que le type de structure sont validés par les responsables pédagogiques.

Un tuteur universitaire et un tuteur professionnel sont nommés pour chaque étudiant.

Une évaluation en groupe est prévue lors de chaque retour de mission en entreprise. Un contact du responsable pédagogique ou des tuteurs avec les maîtres de stage est prévu.  

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