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Les différents types de contamination chimique L’éco toxicologie s’est développ

Les différents types de contamination chimique L’éco toxicologie s’est développée au début des années 1960 avec l’observation des premiers effets de la contamination chimique par les substances industrielles ou agricoles sur l’environnement. Dans les années 1950, la catastrophe de Minamata fut l’un des évènements révélateurs de l’impact environnemental et sanitaire que pouvait engendrer une pollution industrielle majeure. Des rejets en métaux lourds (dont le mercure) dans la baie de Minamata (Japon) furent à l’origine d’atteintes neurologiques graves chez l’homme et de malformations chez les nouveaux nés, suite à la consommation de poissons présentant de très fortes teneurs en mercure. Rachel Carson dans son ouvrage « Le printemps silencieux » paru en 1962 aux Etats-Unis fait le lien entre l’utilisation de molécules chimiques - essentiellement des pesticides - leur dispersion dans l’environnement et des mortalités observées chez les animaux - en particulier les oiseaux - et chez l’homme. Il contribuera à la prise de conscience du public des problèmes environnementaux et aux premières réglementations sur l’usage des pesticides. - Toxicités aiguë et chronique Deux types de toxicité sont évalués : a- la toxicité aiguë, dont les effets sont rapides (quelques heures àquelques jours, suivant la durée de vie normale de l’espèce) et généralement mortels ;Leur toxicité se manifeste dès leur intrusion dans le milieu marin, mais elle décroit plus au moins rapidement, grâce aux phénomènes de dilution et de dégradation. Il s’agit de poisons violents comme l’arsenic. Ces polluants sont généralement considérés comme moins dangereux que les toxiques rémanents, car leurs effets étant limités dans le temps, sont plus faciles à contrôler. b- - la toxicité chronique, dont les effets apparaissent après une exposition prolongée à la substance, mais sont imperceptibles sur une courte - échelle de temps. - Le seuil de toxicité aiguë est toujours plus élevé que le seuil de toxicité chronique. - Pour la toxicité chronique, on distingue les essais à moyen et long terme, correspondant à des durées d’exposition supérieures respectivement à 10% et 80% de la durée de vie normale de l’espèce. - Ces tests peuvent permettre d’évaluer la latence d’apparition des effets et leur réversibilité. Sources et cheminement des contaminants toxiques dans le milieu marin : La présence des contaminants chimiques écotoxiques dans l’environnement marin reste toujours une préoccupation significative. Une substance ou une préparation est dite"écotoxique" lorsqu’elle présente ou peut présenter des risques immédiats ou différés pour une ou plusieurs composantes de l’environnement Sources et cheminement des différentes substances toxiques dans milieux marin Transferts des contaminants dans l’environnement marin : Différents termes sont employés pour désigner les processus qui définissent le devenir des contaminants dans les différents compartiments de l’environnement (physique ou biologique), on distingue: * Les processus d’insertion des polluants dans les réseaux trophiques - La biodisponibilité C’est la présence d’une substance dans l’environnement sous une forme susceptible d’interagir avec le vivant. Un polluant peut être peu bio disponible. C’est le cas par exemple des polluants stockés dans les sédiments : ils ne présentent alors un risque que pour les organismes fouisseurs (par exemple, les vers), les organismes vivant uniquement dans l’eau (par exemple les poissons) ayant peu de chance d’y être exposés directement. Cependant, même si la probabilité d’exposition ne concerne, dans un premier temps, que certains organismes de la chaîne trophique, les substances toxiques des sédiments sont à surveiller,D’une part en raison de leur risque de remise en solution suite à un changement d’équilibre entre leurforme libre dans l’eau et leur forme stockée dans lessédiments (par exemple lors des crues), d’autre parten raison du risque de transmission par la chaînealimentaire (ex. : poissons ou oiseaux se nourrissantdes vers fouisseurs). - Bioaccumulation et bioconcentration Les organismes sont susceptibles de concentrer les polluants dans leurs tissus l La bioaccumulation désigne le stockage de longue durée de polluants persistants par un organisme vivant, contaminé par son milieu (biotope) ou par sa nourriture, et dont il n’est pas capable de se débarrasser par excrétion ou métabolisme. Chez les animaux et l’homme, les produits solubles (métaux par exemple) s’accumulent plutôt dans les muscles et les os, et les peu solubles (organochlorés par exemple) dans les graisses (produits lipophiles).  La bioconcentration est le phénomène par lequel des êtres vivants absorbent des substances présentes dans leur milieu (biotope), et les accumulent dans leur organisme à des concentrations supérieures à celles auxquelles elles se rencontrent dans le milieu naturel.  La bioamplification (ou bio ampliation ou bio magnification) est le phénomène par lequel une substance présente dans un biotope voit sa concentration augmenter, au fur et à mesure qu’elle circule vers les maillons supérieurs d’une chaîne trophique. Des records de bioamplification ont été atteints dans des écosystèmes lacustres contaminés par les PCB et le DDT. La bioaccumulation des produits chimiques organochlorés tels que les PCB. Le diagramme montre le degré de concentration à chaque niveau de la chaîne trophique aquatique des Grands Lacs, dans le cas des PCB (en parties par million, ppm). Les taux les plus élevés apparaissent dans les œufs d'oiseaux piscivores comme ceux des goélands argentés.  La biotransformation est le phénomène inverse : la concentration décroît lorsqu’on s’élève dans la chaîne trophique. Observé en milieu aquatique, notamment pour les HAP, il est dû à une métabolisation et une excrétion des polluants par les organismes supérieurs. Propriétés physico-chimiques des contaminants agissant sur leur bioaccumulation Dans l’environnement marin, l’intégration des contaminants au cycle de la matière vivante se fait par adsorption des substances dissoutes aux matières en suspension, inertes ou planctoniques. Ce processus, phénomène de surface, est d’autant plus important que les particules sont de taille réduite. L’adsorption dépend également de la nature des particules, de leur teneur en matière organique et en lipides. Enfin, l’adsorption augmente avec le caractère hydrophobes des composés (coefficient octanol-eau élevé (logKow>3). La bioconcentration dépend donc des caractéristiques physico-chimiques des contaminants. Les organismes vont absorber ces particules et les composés les plus hydrophobes seront stockés dans des tissus riches en lipides où ils auront tendance à s’accumuler en raison de leur caractère persistant. Si les contaminants sont lentement métabolisés, ils vont également pouvoir s’accumuler à chaque niveau de transfert entre proie et prédateur. Les grandes fonctions biologiques, comme la respiration, l’alimentation, la croissance et la reproduction peuvent influer sur la contamination et l’élimination des contaminants des organismes. Métaux lourd *Les métaux lourds dans le milieu marin: Un métal est un élément chimique dont la masse volumique dépasse 5 g/cm 3 , bon conducteur de chaleur et d’électricité, ayant des caractéristiques de dureté et de malléabilité, se combinant aisément avec d’autres éléments pour former des alliages utilisés par l’homme depuis l’Antiquité. Dans le milieu aquatique, un métal sera défini comme un élément chimique qui peut former des liaisons métalliques et perdre des électrons pour former des cations . Ceux-ci sont présents le plus souvent dans l'environnement sous forme de traces : Mercure, Plomb, Cadmium, Cuivre, Arsenic, Nickel, Zinc, Cobalt, Manganèse. Les plus toxiques d'entre eux sont le Plomb, le Cadmium et le Mercure. L’origine des métaux présents dans le milieu marin est double. - Naturellement présents dans la biosphère, ils proviennent, d’une part, de l’érosion mécanique et chimique des roches et du lessivage des sols. D’autre part, la contribution d’origine anthropique issue des rejets industriels et domestiques, l’activité minière et les eaux d’écoulement contaminées par les engrais et les pesticides utilisés en agriculture sont autant de sources ayant contribué à l’augmentation des concentrations de métaux lourds dans le milieu marin et surtout en zone côtière. Les métaux lourds présents dans l’eau et dans les sédiments sont absorbés parles plantes et les animaux marins, le dépassement d’une quantité donnée dans ces espèces provoque leur accumulation dans les organismes et tout au long de la chaîne alimentaire. Ils peuvent atteindre des concentrations menaçant la survie de certaines populations naturelles et présenter des dangers pour le consommateur de produits marins du fait de leur possibilité de concentration dans les espèces marines, de leur élimination difficile et de leur large répartition dans le milieu aquatique. Déjà dans les années 50, leurs effets hautement nocifs ont été mis en évidence suite à l'intoxication mortelle survenue à Minamata au Japon. Les habitants avaient mangé du poisson contaminé par des rejets Mercuriels d'une usine située à proximité. Cette maladie s'est ensuite propagée à toute la jeune génération par le lait maternel. Interactions subies par les métaux au cours de leur transport en milieu aquatique La toxicité des métaux lourds : Les métaux sont généralement séparés en deux catégories selon leur caractère essentiel ou non pour les êtres vivants. En effet, ils peuvent s’avérer indispensables au déroulement des processus biologiques (oligo-éléments), c’est le cas du Fer (Fe), du Cuivre (Cu), du Zinc (Zn), du Nickel (Ni), du Cobalt (Co), du Vanadium (V), du Sélénium (Se), du Molybdène (Mo), du Manganèse (Mn), du Chrome (Cr), de l’Arsenic (As) et du Titane (Ti). Dans ce cas, leurs concentrations dans les organismes doivent répondre aux besoins métaboliques de ces derniers. Dans le cas contraire, une carence ou un excès de ces éléments essentiels peut induire des effets délétères. D’autres ne sont pas nécessaires uploads/Industriel/ les-differents-types-de-contamination-chimique.pdf