cours d'écotoxicologie appliquée -chapitre II-vu

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Biodisponibilité et accumulation des métaux dans les sols

La biodisponibilité et l'accumulation des contaminants dans le sol sont les critères les plus pertinents pour évaluer la toxicité, déterminer les risques et établir plan pour la réhabilitation des sites contenants des déchets dangereux. En plus, l'étude de la biodisponibilité permet une gestion plus efficace des sols contaminés, en réduisant le temps et les coûts de l'évaluation (Clémentine et al., 2011)[1].[2]

L'absorption et l'accumulation des métaux par les organismes du sol sont des processus complexes qui varient selon les caractéristiques physico-chimiques et biologiques du sol, les concentrations de métaux bio-accessibles, les interactions entre les divers contaminants présents dans le sol et les conditions environnementales. De plus, des facteurs liés à l'organisme lui-même tels que l'espèce, l'âge, le stade de développement, sa capacité d'adaptation et la voie d'exposition pourraient influencer l'absorption des métaux (Clémentine et al., 2011)[1].

Chez les vers de terre, l'absorption des contaminants, dont les métaux, peut se faire par voie cutanée et par ingestion. La fraction du contaminant présente dans l'eau interstitielle est absorbée par voie dermique, alors que la fraction du contaminant adsorbée/désorbée et séquestrée dans le sol ou les composantes du sol est accessible par ingestion. Toutefois, la contamination par ingestion de sol est soumise aux effets des conditions gastro-intestinales (digestions enzymatiques, différence de pH, etc.). En outre, une étude récente a mentionné que chez les vers de terre, les contaminants hydrophiles pénètrent principalement à travers la peau, alors que les contaminants hydrophobes pénètrent via le tube digestif (Clémentine et al., 2011)[1].[2]

Les plantes absorbent les métaux qui sont en solutions autour de la zone racinaire via des systèmes d'absorption pour cations essentiels qui comprennent différents transporteurs métalliques. Des agents chélateurs secrétés par les racines des plantes jouent un rôle très important dans l'absorption des ions métalliques (Clémentine et al., 2011)[1].

Une fois dans l'organisme, le contaminant peut être métabolisé et excrété, accumulé dans d'autres tissus, séquestré ou transporté dans l'organisme jusqu'aux sites d'action du toxique. Les vers de terre peuvent tolérer et accumuler des concentrations élevées de métaux. La capacité des vers de terre à tolérer et à accumuler des concentrations élevées de métaux est due à deux mécanismes intracellulaires. Le premier implique la rétention des métaux dans des granules de phosphate insolubles appelées chloragosomes[3]. Le second fait intervenir des ligands riches en soufre capables de lier les métaux comme les métallothionéines (MTs). La mesure des doses corporelles critiques est souvent effectuée, pour évaluer les concentrations internes de métaux absorbés par les vers de terre. Ces doses corporelles critiques ont été définies par McCarty et al. (1993) comme étant des concentrations internes de contaminants qui sont associées à des indicateurs d'effets sous-létaux ou létaux. À différencier de la bioaccumulation qui est la mesure directe des concentrations des produits chimiques dans les tissus des organismes exposés après équilibre entre l'absorption et l'élimination. Selon certains auteurs, les doses corporelles critiques seraient les mesures les plus pertinentes pour refléter la toxicité des métaux chez des invertébrés terrestres et aquatiques. Les doses corporelles

critiques représenteraient davantage la biodisponibilité toxicologique tandis que la bioaccumulation serait considérée comme un intermédiaire entre la biodisponibilité environnementale et la biodisponibilité toxicologique. Ainsi, les doses corporelles critiques correspondent aux concentrations de contaminants au niveau des sites d'activité toxique quand les quantités de toxiques sont au-dessus du seuil de toxicité.

Cependant, elles incluent aussi les concentrations secrétées et/ou séquestrées qui sont considérées comme inactives de point de vue toxicologique. En revanche, la bioaccumulation représente les quantités de contaminants accumulées dans les tissus qui ne contiennent pas de sites d'induction de toxicité ou quand les concentrations sont sous le seuil de toxicité. De plus, les doses corporelles critiques de métaux (Clémentine et al., 2011)[1].[2]

  1. · Clémentine Fritsch, Michaël Coeurdassier, Patrick Giraudoux, Francis Raoul, Francis Douay, Dominique Rieffel, Annette de Vaufleury and Renaud Scheifler (2011) Spatially Explicit Analysis of Metal Transfer to Biota: Influence of Soil Contamination and Landscape [archive] ; PLoS One. 2011; 6(5): e20682. Published online 2011 May 31.

    DOI : 10.1371/journal.pone.0020682.

  2. · Clémentine Fritsch, Michaël Coeurdassier, Patrick Giraudoux, Francis Raoul, Francis Douay, Dominique Rieffel, Annette de Vaufleury and Renaud Scheifler (2011) Spatially Explicit Analysis of Metal Transfer to Biota: Influence of Soil Contamination and Landscape [archive] ; PLoS One. 2011; 6(5): e20682. Published online 2011 May 31.

    DOI : 10.1371/journal.pone.0020682.

  3. Chloragosomes

    A cytoplasmic granule found in the coelomocytes of annelids

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