Evaluation écotoxicologique du réservoir Guarapiranga, SP-Brésil, en relation avec le problème des algues toxiques et des algicides

Ecotoxicological study of guarapiranga reservoir, sp, brazil, emphasizing the toxic algae and algicide problems

• Auteur / Autrice : Pedro Zagatto
• Direction : Paule Vasseur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Toxicologie de l'environnement
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cyanobactéries

Brésil

Algues toxiques -- Toxicologie

Résumé

Ce travail concerne le biomonitoring des eaux du réservoir Guarapiranga, qui sert de source d'eau potable pour une partie de la population de Sao Paulo, Brésil. Les caractéristiques physiques, chimiques, biologiques et écotoxicologiques des eaux et des sédiments et la bioaccumulation du cuivre par les organismes aquatiques du Guarapiranga ont été étudiées ainsi que la toxicité des cyanophycées isolées de ce réservoir. L'intérêt du charbon activé pour la rétention des toxines algales et l'écotoxicité des algicides, sulfate de cuivre et peroxyde d'hydrogène, utilises pour empêcher les blooms d'algues ont été étudiés en deuxième partie. Une proposition de limites maximales admissibles d'algues toxiques dans les eaux, est proposée à l'issue de cette recherche. Sur la base des mesures de phosphate total, orthophosphate, chlorophylle-a, communautés phytoplanctoniques et transparence de l'eau, le réservoir Guarapiranga, peut être classe comme méso à hypereutrophique ; les teneurs totales en phosphates et en cuivre ont souvent excédé les standards de qualité des eaux pour la préservation de la vie aquatique. Parmi les cyanophycées isolées du réservoir, les souches Oscillatoria quadripunctulata, O. Limnetica, O. Amphibia, Phormidium sp, Microcystis incerta et une souche de Microcystis aeruginosa, ont présente une toxicité aigue sur la souris. Seule l'algue O. Redekei s'est révélée présenter des effets de toxicité aigue sur daphnia. En ce qui concerne les algicides, les algues filamenteuses sont apparues plus sensibles au peroxyde d'hydrogène qu'au cuivre. Parmi les différents groupes d'organismes testés, les microcrustacés sont les plus sensibles aux algicides. L'action du mélange cuivre et peroxyde d'hydrogène s'est révélée expérimentalement moins qu'additive, c'est-à-dire inférieure à la somme des effets de chacun des algicides. Nous avons montré que les organismes planctoniques sont de bons indicateurs de la contamination de l'eau par le cuivre. Le niveau de cuivre accumulé dans les muscles des poissons est bas et peut être considéré comme acceptable pour la consommation. En ce qui concerne l'élimination de toxines d'algues, le charbon activé s'est révélé un adsorbant efficace et utile dans le traitement d'épuration de l'eau ; 15 mg de charbon retiennent jusqu'à 5 mg, en poids sec, d'extraits d'algues toxiques de référence, Cylindrospermopsis raciborskii et Microcystis aeruginosa, dont la DL50 est de 12 et 30 mg/Kg, respectivement. Le niveau de contamination des sédiments du réservoir peut être considéré de moyennement à hautement pollué par le cuivre, bien qu'il n'induise pas de toxicité aigue sur Hyalella. Dans les deux stations d'échantillonnage, la contamination la plus élevée se trouve près du captage d'eau. Ce travail montre que ce réservoir présente une dystrophie, une contamination par le cuivre élevée avec des conséquences au plan écotoxicologique

This biomonitoring study was carried out in Guarapiranga reservoir which is an important source for drinking water in Sao Paulo city, Brazil. Physico-chemical, biological and ecotoxicological results of the water and sediments from the Guarapiranga reservoir are hereby reported with the results of copper bioaccumulation. Toxicity of the algicides, hydrogen peroxide and copper sulfate, towards aquatic organisms and the proposition of the maximal allowable limits of the toxic algae in the water are presented too. Based on the total phosphate, orthophosphate, chlorophyll-a contents, as well as on the phytoplancktonic communities and water transparency, the Guarapiranga reservoir coulb be described as meso-hypereutrophic. Phosphate and copper levels exceeded the standards of water quality required for preservation of aquatic life. Among the isolated species of cyanophyces, Oscillatoria quadripunctulata, O. Limnetica, O. Amphibia, Phormidium sp, Microcystis incerta as well as one of three strains of M. Aeruginosa, all were acutely toxic to mice. For Daphnia only O. Redekei caused acute toxicity. Hydrogen peroxide and copper sulfate were then tested for their algicidal activities. Filamentous algae were more sensitive to the hydrogen peroxide than to copper. However, these two products were more toxic to microcrustaceans than to algae and fish species. The acute toxicity of these algicide mixtures is less than additive. Nevertheless, phancktonic organisms were good indicators for copper concentration in water. In fact, copper was slightly bioaccumulated in fish muscles. Fish could still be considerated as acceptable for human consumption. The retention capability of activated charcoal was tested for the algal toxins. 15 mg of the adsorbant was sufficient to retain up to 5 mg of toxic algae dry weight. The Guarapiranga sediments could be considered as moderately to highly polluted by copper, although the sediments did not cause toxicity to Hyallela. The highest polluted area of this reservoir is located near the water catchment. Our results show that the reservoir is characterized by a dystrophic process, high algicide concentrations and subsequent toxicity of the water