Stage M2/Ingénieur – Comparaison LIBS-XRF pour l’analyse multi-élémentaire des sols dans les agrosystèmes (OS128)

Stage M2/Ingénieur – Comparaison LIBS-XRF pour l’analyse multi-élémentaire des sols dans les agrosystèmes (OS128)

Les études environnementales ou agronomiques se basent pour beaucoup sur des analyses de sols de routine, classiquement réalisées d’après des protocoles de référence, basés sur des extractions chimiques. De nouvelles méthodes d’analyses plus simples et rapides se développent, permettant d’accéder à des informations plus nombreuses, et directement sur le terrain. Ainsi, l’émergence récente de systèmes portables de spectrométrie de fluorescence des rayons X (XRF) ou de spectrométrie de plasma induit par laser (LIBS) représentent une opportunité pour l’analyse multiélémentaire in situ rapide des sols.
L’objectif de ce stage sera de tester les possibilités de spectromètres LIBS et XRF portables en termes de performances analytiques (justesse et répétabilité) pour l’identification et le dosage dans les sols des éléments d’intérêt agronomique et environnemental suivants : Mg, Al, P, S, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Cd, Pb, Cr, Ni. Il s’agira notamment d’identifier les paramètres clés susceptibles d’influencer les mesures analytiques et de proposer un protocole d’acquisition des données sur des sols in situ. Les concentrations élémentaires, ainsi que leurs rapports, seront fournis et/ou analysés par l’unité ISPA selon des méthodes classiques (ICP-MS, ICP-AES).
Le (la) stagiaire sera plus particulièrement en charge de la réalisation de l’analyse de ces mêmes échantillons par LIBS et XRF, au moyen d’instruments portables :
  1. en conditions de laboratoire sur des échantillons séchés, broyés et pastillés, afin de réaliser des calibrations sur des gammes de concentrations étendues sur des échantillons archivés issus de réseaux d’observation de longue durée de l’INRA ; le traitement des données fera appel à des méthodes chimiométriques, afin de prendre en compte les effets de matrice et les nombreuses informations contenues dans les spectres obtenus. Les résultats des analyses XRF et LIBS seront comparés entre eux, et à ceux obtenus par les méthodes classiques,
  2. afin de tester les possibilités des appareils portables en matière de mesures directes in situ, un plan d’expériences sera également établi en laboratoire afin d’évaluer l’influence de certains paramètres (ex: teneur en eau, granulométrie) sur les mesures réalisées.
  3. Selon les résultats préliminaires obtenus en 2), une campagne de mesures directes sur le terrain pourra être prévue au cours du stage

Ce sujet de master est inclus dans un projet « Paris Scientifique » du département Environnement et Agronomie de l’INRA et sera supervisé par une équipe multidisciplinaire ISPA (biogéochimie des agrosystèmes)- USRAVE (analyses agronomiques et environnementales, XRF) - CELIA (LIBS, chimiométrie).

Principales compétences demandées
Le stage s'adresse à un(e) étudiant(e) de Master 2 (recherche ou professionnel) ou élève-ingénieur spécialisé dans les méthodes d’analyses chimiques et dans le traitement des spectres par des outils de chimiométrie.

Autres informations
Le stage sera réalisé au sein des locaux de l’unité INRA ISPA. La durée du stage est de 6 mois, date fin de stage: de juin à août 2019 selon démarrage.
Gratification stage : selon la loi en vigueur

Responsable du stage et contacts
Un CV et lettre de motivation seront à envoyer aux responsables du stage.
Responsables : Julian Guézénoc, Anne Gallet-Budynek, ISPA (https://www6.bordeauxaquitaine.inra.fr/ispa).
Adresse : Unité ISPA, CS20032, 33882 Villenave d'Ornon cedex
Courriel : julian.guezenoc@gmail.com; anne.budynek@bordeaux.inra.fr
L’encadrement sera réalisé en collaboration avec Bruno Bousquet du CELIA (Centre Lasers intenses et application, http://www.celia.u-bordeaux1.fr/), Alain Mollier (ISPA) et Pierre Masson de l’USRAVE (https://www6.bordeaux-aquitaine.inra.fr/usrave)

Le descriptif de l'offre est téléchargeable ici.
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