Evaluation de la toxicité de sédiments marins et d'eau douce. Influence de leur composition sur la toxicité de contaminants organiques

This document presents results of a research led on the influence of freshwater sediments on organic contaminators toxicity. Main results bear on methodological aspects about manipulation of artificial and natural sediments that are artificially contaminated and toxic effects of individually and mix...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Garric, J., Verrhiest, G., Clément, B., Blake, G., Lamy, M.H., Thybaud, E., Montuelle, B., Masfaraud, J.F., Férard, J.F., Bodineau, L.
Other Authors: CEMAGREF LYON BELY, UNIVERSITE DE SAVOIE CHAMBERY, INERIS VERNEUIL EN HALATTE, CEMAGREF LYON QELY, UNIVERSITE DE METZ, UNIVERSITE DE LILLE, -
Format: Report
Language:French
Published: 2001
Subjects:
PAH
Online Access:https://irsteadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00009809
Description
Summary:This document presents results of a research led on the influence of freshwater sediments on organic contaminators toxicity. Main results bear on methodological aspects about manipulation of artificial and natural sediments that are artificially contaminated and toxic effects of individually and mixed up hydrocarbons, which are polycyclic and aromatic, on micro-organisms, pelagic and benthic organisms according to exposition conditions. / Dans le cadre du programme National d'Ecotoxicologie, la toxicité de trois hydrocarbures aromatiques polycycliques (phénanthrène, fluoranthène et benzo[k]fluoranthène) a été étudiée sur des organismes pélagiques et benthiques d'eau douce (D. magna, C. riparius, H. azteca) et d'eau marine (Tigriopus brevicornis et Crassostrea gigas) dans plusieurs conditions d'exposition, en sédiment naturels ou artificiels caractérisés par différentes quantité et qualité de matières organiques. Par ailleurs l'influence de la contamination sur le compartiment microbien des sédiments a également été mesurée. Le présent document présente les résultats obtenus sur le milieu eau douce. L'exposition des organismes a été réalisée soit en phase aqueuse, soit en phase sédimentaire à l'aide de sédiments artificiels ou naturels, artificiellement contaminé par les HAPs. Des essais pluri spécifiques en microcosmes ont été menés en parallèle aux essais mono spécifiques. Les principaux résultats concernent d'une part des aspects méthodologiques sur la manipulation du sédiment artificiel et naturel artificiellement contaminé (méthodes de contamination, influence de l'équilibration des concentrations entre les phases solubles et particulaires et de la préparation du sédiment artificiel), d'autre part les effets toxiques des HAPs individuellement et en mélange sur les microorganismes, les organismes pélagiques et benthiques, selon les conditions d'exposition. Du point de vue méthodologique, nous avons montré que le conditionnement d'un sédiment artificiel permettait la stabilisation de certains paramètres physico-chimiques et microbiologiques du sédiment. Cette étape de maturation du sédiment synthétique permet d'améliorer les conditions de vie des organismes tests, et doit être considérée quant à ses effets potentiels sur la biodisponibilité des contaminants (évolution de la matière organique et des conditions redox). D'autre part, le protocole de contamination utilisé dans notre étude peut être recommandé comme méthode de dopage des sédiments par des composés organiques hydrophobes. De la même manière, le choix d'une étape d'équilibration et de sa durée dépend des objectifs du test et du scénario de contamination simulé. Cependant, il est nécessaire de standardiser les conditions de cette équilibration pour permettre les comparaisons inter-laboratoires. L'utilisation d'un sédiment artificiel standardisé permet de s'affranchir de la variabilité des réponses dues à la composition de la matrice. Néanmoins l'extrapolation des effets mesurés, à partir d'une matrice artificielle, au sédiment naturel, doit être abordée avec précaution. Dans le cas des HAPs, l'utilisation d'une matrice artificielle conduit généralement à une surestimation des dangers, en particulier lorsqu'aucune maturation préalable et équilibration des concentrations n'est effectuée avant dopage et exposition des organismes. Le compartiment bactérien, en particulier certaines activités exo-enzymatiques impliquées dans le cycle du carbone et de l'azote, est apparu de sensibilité équivalente à celles des organismes benthiques utilisés. Par ailleurs, des niveaux de dégradation importants des HAPs par les microorganismes indigènes des sédiments ont pu être mis en évidence.Des résultats de toxicité originaux ont été obtenus en particulier sur le benzo[k]fluoranthène, et le modèle d'additivité apparaît applicable pour le mélange des trois HAPs étudiés. Enfin, les variations de toxicité, en sédiments artificiels et naturels ne peuvent pas être systématiquement expliquées par la teneur en matière organique (COT) du sédiment. Des descripteurs complémentaires sont indispensables, concernant en particulier la matière organique présente en phase particulaire mais aussi dissoute (degré d'hydrophobicité, d'aromaticité).