Les bryophytes aquatiques comme traceurs de la contamination métallique des eaux continentales : influence de différents paramètres sur l'accumulation des métaux et développement d'un module d'intégration de la micropollution (M.I.M.)

Aquatic mosses as environmental monitors of trace metals in freshwaters : effects of some parameters on metal uptake and development of an integrative pollution methodology

• Auteur / Autrice : Bruno Claveri
• Direction : Jean-Claude Pihan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Toxicologie de l'environnement
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs biologiques

Bryophytes

Pollution de l'eau

Métaux -- Toxicologie

Résumé

Par leur grande capacité à accumuler les métaux, les bryophytes aquatiques fournissent une indication sur le niveau de contamination du milieu. La localisation cellulaire du métal par des méthodes chimiques et histologiques permet de décrire les différentes étapes du processus d'accumulation des métaux. Trois fractions métalliques sont ainsi distinguées correspondant à trois compartiments cellulaires. Le passage et le flux de métal d'un compartiment à l'autre dépendent de l'existence d'un gradient de concentration et sont assujettis aux mécanismes physico-chimiques et biologiques mis en jeu lors du transfert de l'élément. Si le passage du métal au travers de la membrane est effectif, il n'est pas attribué à un phénomène d'absorption actif. Une variation de la température de l'eau, facteur primordial influençant l'état physiologique de l'organisme, n'a en effet aucune conséquence sur l'accumulation du cuivre. L'étude de l'influence du régime d'écoulement de l'eau sur les cinétiques d'accumulation des métaux montrent que les bryophytes n'accumulent pas uniquement en fonction de la concentration d'exposition en métal mais aussi en fonction du flux de métal. Ce paramètre nécessité d'être pris en compte à la fois dans le schéma décrivant le mécanisme d'accumulation et dans la méthodologie. L'optimisation de la méthode faisant appel aux bryophytes pour l'évaluation de la contamination a abouti à l'élaboration de deux outils : un modèle mathématique décrivant les échanges de cuivre à l'interface eau-bryophytes et un module expérimental exploitable in situ. La conception de ces deux outils offrent de nouvelles perspectives d'utilisation de cet organisme. L'emploi de ces outils sur une station d'étude fournit simultanément plusieurs informations relatives au degré de contamination du milieu

The widespread occurence of aquatic bryophytes and their ability to accumulate metals make them useful as environmental monitors. The laboratory and field experiments performed in this work and the results reported in the literature enable a detailed description of the successive steps occured during the accumulation of trace metals by the aquatic moss to be proposed. In order to optimizised the ability of these organisms to reflect the mean water contamination level, a new methodology is developed. First, a mathematical model describing the exchange process of metals between mosses and water is proposed. Based on a previous laboratory experiment, the use of the model in field experiments provides a quantitative assessment of the dissolved metal concentration in the water. Secondly, an experimental pilot, which can be used in field studies, is developed. The system provided on one hand stable and reproductible physical conditions of exposure for the moss, and on other hand, a sufficient quantity of suspended matter for the determination of the particulate matter metal contamination. The suspended matter are obtained through a decantation system from which the first objective was to protect the organisms from abrasion and siltation