Littérature scientifique sur le sujet « Seiches – Teneur en mercure »

Nous avons comparé la capacité de bioaccumulation du mercure chez le gastéropode de faible longévité Viviparus georgianus (Lea) ainsi que chez le pélécypode Elliptio complanata (Lightfoot) échantillonnés dans le haut estuaire supérieur et inférieur du fleuve Saint-Laurent. La concentration en mercure a été mesurée dans la chair et la coquille des mollusques. Des comparaisons ont été faites entre les espèces et entre les deux milieux échantillonnés. Les résultats indiquent que la teneur en mercure du secteur étudié est relativement faible. Le prosobranche V. georgianus concentre le mercure biodisponible du sédiment et le pélécypode E. complanata celui de l’eau, résultant de modes alimentaires différents. Le taux de déposition du mercure dans la coquille dépend de la concentration biodisponible dans l’eau lors de la formation de celle-ci.

<p style="text-align: justify;">Lors d'une enquête lancée par la Direction Générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des Fraudes en 1991, pour une meilleure connaissance de la teneur en plomb des vins français, la section « éléments minéraux » du Laboratoire de Bordeaux a effectué, sur les soixante-dix échantillons reçus, la détermination de onze éléments minéraux : le fer, le cuivre, le manganèse, le zinc, le plomb, le cadmium, le mercure, le lithium, le rubidium, le fluor et l'arsenic. Ces vins provenaient des régions viticoles du SudOuest et du Val de Loire et comprenaient 38 vins blancs et 32 vins rouges et rosés; pour la grande majorité d'entre eux, il s'agissait de vins d'Appellation d'Origine Contrôlée.</p>

Depuis plusieurs années, la Zone Non Saturée d'une parcelle expérimentale au nord de l'Italie (plaine du Pô) a fait l'objet de nombreuses études sur les caractéristiques physiques et géologiques du milieu, ainsi que sur les modalités du mouvement des eaux d'infiltration. Le site a été équipé de 6 tensiomètres à mercure, 6 bougies poreuses pour l'échantillonnage de l'eau et d'un tube d'accès pour la sonde à neutrons. L'application des différentes méthodes d'évaluation a fourni, pour la période d'étude (Septembre 1994-Août 1995), des valeurs de l'infiltration sensiblement différentes. La méthode physique, basée sur le calcul du bilan hydrique annuel, et considérant le sol comme un unique réservoir monocouche, a indiqué que 19% du total des précipitations arrive à s'infiltrer. D'autre part, un modèle de simulation intégrant les caractéristiques hydrodynamiques du sol a permis d'évaluer la recharge à 29% des précipitations annuelles. Le calcul de la répartition de la teneur en eau sur le profil porte sur la description des fluctuations temporelles du plan de flux nul, en relation avec les épisodes pluvieux et l'intensité de l'évaporation. La méthode géochimique du "profil en ions conservés" entre l'eau de pluie et du sol a permis, quant à elle, d'évaluer la lame d'eau infiltrée à environ 12% des précipitations annuelles. La composition isotopique des eaux extraites du sol manifeste un enrichissement global en isotopes lourds (2H et 18O) par rapport aux eaux météoriques, conséquence d'une évaporation intense. L'infiltration semble être de type "piston flow" dispersif. Elle suit, seulement pendant l'hiver, un flux où la composante convective dans la microporosité est prédominante sur la composante diffusive qui a lieu, de préférence, dans la macroporosité.

Résumé Plusieurs métaux toxiques tels le cadmium (Cd), le mercure (Hg) et le cuivre (Cu) possèdent de nombreuses applications domestiques et industrielles. Au Canada, les métaux lourds sont reconnus comme polluants aquatiques majeurs. Notre laboratoire a récemment entrepris l’examen des effets des métaux lourds sur les hépatocytes de truite arc-en-ciel. Vu le manque de connaissances sur les interactions toxiques des métaux chez les organismes aquatiques, une attention particulière est portée à l’étude des mélanges. Les objectifs du présent travail sont (!) de déterminer l’accumulation du Cd, Hg et Cu par les hépatocytes de truite lors d’une exposition à ces métaux, seuls ou combinés, et (ii) de déceler les perturbations métaboliques induites telles que reflétées par l’activité de synthèse protéique des cellules. L’incorporation d’arginine tritiée ([3H]Arg) a été mesurée sur des hépatocytes soumis à des concentrations croissantes de Cd, Hg ou Cu. Dans chaque cas, on a noté une diminution de l’incorporation de 3H dans les protéines cellulaires. Cependant, si on en juge par les niveaux minimums nécessaires pour l’observer, le Cu apparaît comme le métal le moins cytotoxique. Un second groupe d’expériences a cherché à détecter si le Hg ou le Cu pouvaient altérer la réponse toxique causée par le Cd. Une incorporation légèrement plus faible a été observée lorsque le Hg est ajouté au Cd, mais sans que celle-ci soit statistiquement significative. De la même façon avec la paire Cd/Cu, il n’y a pas eu de modulation de la réponse au Cd par l’ajout du Cu. La capture de métaux a été évaluée dans les mêmes conditions que précédemment. L’analyse des métaux montre que les hépatocytes de truite sont capables de capter des quantités significatives des métaux non essentiels Cd et Hg. De plus, aucune compétition réciproque n’est observée pour leur entrée dans les hépatocytes. Enfin, en présence de Cd, la teneur cellulaire en Cu est comparable à celle des témoins. Les modèles cellulaires présentent plusieurs avantages dans le domaine de la toxicologie environnementale dont: la détection du potentiel nocif d’échantillons environnementaux complexes ainsi que l’Investigation du mode d’action des polluants toxiques.

La seiche commune, Sepia officinalis, est un céphalopode côtier connu pour ses performances écophysiologiques soutenues par un large répertoire de comportements lui permettant, malgré son cycle de vie court, de tenir un rôle central dans les réseaux trophiques. Cependant, elle est également connue pour accumuler efficacement les éléments métalliques tel que le mercure (Hg), un contaminant neurotoxique sous sa forme organique (methylmercure ; MeHg). De plus, dans le contexte des changements environnementaux globaux, l’acidification des océans (AO) induite par l’augmentation des émissions de CO2, peut impacter le métabolisme, le développement et le système nerveux central, notamment chez les jeunes stades de vie. Le présent travail a donc pour but d’étudier les effets de l’AO sur la bioaccumulation du Hg et les effets de ces deux neurotoxiques (Hg et CO2) sur le comportement et les performances cognitives chez les juvéniles de seiches. Préalablement, des mesures in-situ ont montré que le Hg s’accumulait dans le cerveau des céphalopodes sous forme méthylé (MeHg). Par ailleurs, les approches expérimentales utilisant des traceurs isotopiques (stables et radioactif) du Hg ont démontré que l’accumulation du Hg total provenait majoritairement de l’assimilation du MeHg présent dans les proies, en comparaison à l’accumulation du mercure inorganique (iHg) par voie dissoute. Ce MeHg est ensuite très fortement retenu malgré la mise en évidence de processus de déméthylation du Hg dans la glande digestive. Étonnamment, l’AO n’a aucun effet sur les efficacités de la bioaccumulation et le métabolisme du Hg. En termes d’effets, des essais comportementaux ont montré que le Hg et CO2, seuls ou combinés, n’impactaient pas l’acuité visuelle et les performances de prédation chez les juvéniles. Par contre, ces deux derniers induisent une augmentation de l’activité locomotrice, compromettant le comportement défensif à travers notamment une altération de la coloration disruptive et un non-alignement de la latéralisation. Parmi les processus neuronaux susceptibles d’être impactés par le Hg et le CO2, le système GABAergique a été analysé dans les lobes optiques mais n’a montré aucun lien évident avec les réponses comportementales suggérant des processus d’effets plus complexes. L’ensemble de ce travail questionne donc les effets des conditions futures de l’océan sur les juvéniles de seiches, et plus largement les impacts sur les populations de céphalopodes
The common cuttlefish, Sepia officinalis, is a coastal cephalopod known for its eco physiological performance supported by a wide repertoire of behaviors that allows it, despite its short life cycle, to play a central role in food webs. However, it is also known to efficiently accumulate metallic elements such as mercury (Hg), a neurotoxic contaminant in its organic form (methylmercury; MeHg). Moreover, in the context of global changes, ocean acidification (OA) induced by the increase of CO2 emissions, can impact metabolism, development and the central nervous system, especially in young life stages. The present work therefore aims to study the effects of OA on Hg bioaccumulation and the effects of these two neurotoxicants (Hg and CO2) on behavior and cognitive performance in juvenile cuttlefish. In the first place, in-situ measurements showed that Hg accumulated in the brain of cephalopods in methylated form (MeHg). Moreover, experimental approaches using isotopic tracers (stable and radioactive) of Hg have shown that the accumulation of total Hg comes mainly from the assimilation of MeHg present in preys, compared to the accumulation of inorganic mercury (iHg) dissolved in seawater. This MeHg is then very strongly retained despite evidence of Hg demethylation processes in the digestive gland. Surprisingly, OA has no effect on the bioaccumulation efficiencies and metabolism of Hg. In terms of effect, behavioral assays showed that Hg and CO2, alone or in combination, did not impact visual acuity and predation performance in juveniles. However, both induced an increase in locomotor activity, compromised defensive behavior through, in particular, an alteration of disruptive coloration and a non-alignment of lateralization. Among the neural processes likely to be impacted by Hg and CO2, the GABAergic system was analyzed in the optic lobes but showed no obvious link with behavioral responses suggesting more complex effect processes. All of this work therefore questions the effects of future ocean conditions on juvenile’s cuttlefish, and more broadly the impacts on cephalopod populations

La mise en dépôt de sédiments de cours d'eau contenant de fortes teneurs en mercure représente un risque potentiel de contamination pour l'environnement. Une expérience de remise en suspension en batch et des extractions chimiques sélectives ont permis d'estimer la mobilité du mercure au sein d'un sédiment de curage fortement contaminé au cours de son aération progressive. Afin de mettre en évidence les transferts de mercure dans le système sédiment-plante, des cultures en pot de chou, de colza, de fétuque rouge et de ray-grass ont été réalisées à partir de ce même sédiment avec ou sans marquage radioactif par l'isotope 203 Hg. Au cours de l'aération du sédiment, le mercure est rapidement mis en solution puis se réadsorbe fortement à la phase solide. La concentration maximale de mercure solubilisée ne représente cependant que 0,15 % de la teneur totale en mercure du sédiment. Dans le sédiment oxydé, plus de 85 % du mercure se trouve dans la fraction fine (< 20 [micro]m) d'où il est difficilement extractible. Trois modes de contamination des parties aériennes des espèces végétales testées dans ce travail ont été mis en évidence: (i) une translocation de mercure via les racines (ou absorption racinaire), (ii) un dépôt sec de particules contaminées en mercure à la surface des feuilles et (iii) une absorption de mercure volatilisé à partir du substrat (ou absorption foliaire directe). 1 Le marquage radioactif du sédiment confirme la faible solubilité du mercure au sein du substrat et met en évidence une volatilisation relativement importante de mercure à partir de celui-ci. Les résultats obtenus 1montrent que l'absorption foliaire (voie iii) est le mode de contamination dominant. D'autre part, la translocation du mercure des racines vers les parties aériennes (voie ii) reste limitée et varie selon les espèces. Elle représente près d'un tiers de la teneur mesurée dans les feuilles du colza, un dizième dans les feuilles du chou et est négligeable dans les feuilles de la fétuque rouge. Les préoccupations actuelles des gestionnaires de sites de dépôt sont la limitation de l'envol des poussières et la réduction de leur transport vers des zones initialement non contaminées. Cependant, selon les résultats de cette étude, l'émission de formes volatiles de mercure,. . .

La distribution et la spéciation du mercure (mercure total et monométhylmercure) ont été étudiées sur les différentes phases (solide ,et eau interstitielle) de sédiments estuariens (Seine, France) et côtiers (baie de Kastela, Croatie). Les sédiments de la baie de Kastela sont fortement contaminés (4. 0 à 65. 0 mg Hg. Kg-1) par l'activité d'une usine de production de chlore et de soude. Les sédiments des vasières d'eaux douces (vasière de Oissel) et salines (vasière Nord) de l'estuaire de la Seine présentent des teneurs plus faibles (0. 1 à 2. 2 mg. Kg-1), témoignant d'une contamination moyenne d'origine industrielle et agricole. Une étude approfondie des carottes prélevées pour ces trois systèmes aquatiques, nous a permis de mettre en évidence l'influence des cycles du soufre et du carbone sur la répartition et l'abondance du mercure total et du monométhylmercure dans les différentes phases de la colonne sédimentaire, ainsi que d'estimer les facteurs contrôlant la méthylation du mercure dans ces sédiments. Enfin une autre partie de ce travail a été consacrée à la mise au point d'extractions spécifiques permettant d'isoler et de déterminer les parts relatives de mercure réactif et de mercure sous forme de cinabre et / ou métacinabre (HgS) présentes dans les sédiments.

De par leur position trophique élevée et leur longévité, les mammifères marins bioaccumulent naturellement de fortes concentrations de métaux lourds. Des éléments traces (Cd, Cu, Hg, Se, Zn) ont été analysés par Spectrométrie d’Absorption Atomique dans le foie et les reins de petits cétacés provenant des eaux européennes (Delphinus delphis, Phocoena phocoena, Stenella coeruleoalba et Tursiops truncatus) et dans leurs principales proies. Concernant le Cd, la consommation de céphalopodes - et en particulier des espèces océaniques - constitue la source essentielle d’exposition pour les petits cétacés. L’accumulation du Cd dans les tissus est donc plus importante pour les espèces consommatrices de céphalopodes en zone océanique. Ces caractéristiques ont permis de mettre en évidence une ségrégation alimentaire de long terme au sein des dauphins communs du Golfe de Gascogne (néritique vs océanique). De plus, le Hg est présent sous forme biodisponible à la fois dans les poissons et les céphalopodes. Les concentrations maximales de Hg ont été observées dans les poissons mésopélagiques ainsi que dans les poissons et céphalopodes de la Mer Méditerranée. Sur la base de ces résultats, les niveaux de Hg hépatique chez le dauphin bleu et blanc ont permis d’apporter des informations complémentaires sur leurs habitudes alimentaires en Méditerranée et en Atlantique. Ce travail souligne l’intérêt d’utiliser les éléments traces (en particulier du Cd) comme outil complémentaire dans les études de régime alimentaire et d’identification des stocks. Leur analyse dans différents tissus s’avère également judicieuse pour la prise en compte de leurs variations temporelles.

La cholécystokinine (CCK) est une hormone peptidique impliquée dans de nombreuses réponses biologiques, dont la régulation de la satiété au travers de sa liaison sur le récepteur CCK1. Elle induit également l'activation de la voie p38 MAP kinase. Cette protéine joue un rôle majeur dans les maladies inflammatoires. De ce fait, de nombreux inhibiteurs ont été développés, comme les composés SB202190 et SB203580. Cependant, il a été démontré que le composé SB203580 était capable d'inhiber significativement l'activité d'autres protéines kinases. Nous avons observé que le SB202190 et le SB203580 ont un effet inhibiteur dose-dépendant sur la liaison de la CCK à son récepteur CCK1. Cet effet est lié à une interaction directe avec le récepteur CCK1 sur un site distinct de celui de la CCK, localisé dans une zone comprenant les seconde et troisième boucles du récepteur. Nous avons également mis en évidence que ces deux inhibiteurs de p38 MAP kinase se comportent comme des antagonistes sur les réponses biologiques associées au récepteur CCK1. Réciproquement, nous avons montré que des analogues peptidiques ou non de la CCK inhibent directement l'activité de p38 MAP kinase

Afin de déterminer le fractionnement des isotopes stables de Hg dans l'environnement, des échantillons de sédiments, roches, poissons, et cheveux humains ont été analysés par MC-ICPMS dans deux bassins versants de l'Amazonie Bolivienne où l'orpaillage est actif depuis des décennies. Des fractionnements dépendant (FDM) et indépendant (FIM) de la masse ont été mis en évidence dans les échantillons de poissons et cheveux. Le FIM est issu des réactions de photochimie de Hg(II) et monométhylmercure (MMHg) à la surface des eaux tandis que seul le FDM a été décelé pendant la bioaccumulation de MMHg dans les organismes. L'identification des sources de Hg dans les cheveux de mineurs a pu être réalisée ainsi qu'un bilan isotopique grâce aux données acquises sur les cheveux, les sédiments et les roches. Ces premiers résultats prouvent l'efficacité de l'étude des isotopes stables du mercure pour tracer les processus et évaluer les sources de mercure chez les êtres vivants
Samples of sediments, rocks, fish and human hair from the Bolivian Amazon basin, where gold-mining is active for decades, have been analysed by MC-ICPMS to study the stable isotopes fractionations of Hg. Evidence of mass-dependent (MDF) and mass-independent (MIF) fractionation have been observed in hair and fish samples. MIF is induced by photochemical reactions of Hg(II) and monomethylmercury (MMHg) in surface waters and MDF is observed only during the MMHg bioaccumulation process in organisms. Isotopic balance of Hg is improved thanks to sediments and rocks data showing a weak input of mercury by chemical weathering but significant atmospheric depositions of Hg(0) on soils. These first results obtained in hair and at a regional scale confirm that the stable isotopes of Hg constitute a powerful tool to trace biogeochemical processes and to evaluate mercury sources in living organisms

L'or est extrait dans le bassin de l'Ankobra au Ghana depuis des siècles. L'activité minière engendre des rejets de mercure et d'arsenic qui peuvent être toxiques pour l'écosystème aquatique et la population humaine. Pour déterminer l'impact des polluants, le mercure et l'arsenic ont été analysés dans de l'eau, la matière en suspension, des sédimants, des sols, des végétaux alimentaires et des poissons. Les concentrations totales en mercure et arsenic ont été déterminées par CV-AFS et HG-AFS. La spéciation a été effectuée par couplage de méthodes chromatographiques avec l'AFS. Les résultats montrent une contamination par l'arsenic et le mercure due à l'exploitation minière. Les deux éléments sont préférentiellement transportés dans la phase aqueuse plutôt que dans la phase particulaire. Le méthylmercure représente en moyenne 1% du métal total dans les sédiments. L'arsenic est essentiellement sous forme inorganique. Certains poissons et sédiments sont significativement contaminés
Gold has been mined in the Ankobra river basin of Ghana for centuries. These activities emit mercury and arsenic whose impacts could be deleterious to the basin's ecosystem and the human population. To assess these impacts, mercury and arsenic were analysed in water, bed and suspended sediments, soils, edible vegetables and fish collected from the basin. Tota concentration and speciation analysis were done by single and hyphenated techniques of chromatography and atomic fluorescence spectrometry. High levels of mercury and arsenic were found in the proximities of the mining zones. The two elements are transported mainly in the aqueous phase of the river and they showed seasonal variation in both water and sediments. Detectable methylmercury in sediment averaged 1% of the total. Arsenic species detected in water and sediments were the inorganic forms. The sediments and fish were significantly contaminated in mercury

Les profils verticaux des concentrations, les sources et la mobilité de Pb, Cd et Hg ont été étudiés dans des carottes sédimentaires prélevées en trois sites typiques de la côte libanaise (Akkar, Dora et Selaata). Akkar est un site éloigné de toute influence directe de contamination chimique, Dora est soumis à l‘impact de plusieurs activités anthropiques et d‘une énorme décharge de déchets solides, Selaata est situé au voisinage d‘une usine de production d‘engrais chimiques phosphatés. Les mesures de 210Pb et du 137Cs ont montré l‘origine largement détritique des dépôts étudiés. L‘analyse minéralogique, couplée à une détermination des teneurs d‘éléments majeurs (Ca, Si, Fe, Mn, Al) et trace (ETM) (Ag, Cr, Cu, Ni, V et Zn), nous a clairement révélé la répartition des sites étudiés en trois types distincts (1) sédiments carbonatés à l‘abri de toute contamination massive en ETM à Akkar, (2) mélange de sédiments silicatés et carbonatés à Dora où des teneurs élevées d‘ETM typiques d‘un milieu contaminé ont été détectées, (3) dépôts silicatés riches en fluorine (originaire des décharges de l‘usine chimique), V, Ni et Cd à Selaata. Les profils verticaux en Pb, Cd et Hg correspondant aux sédiments d‘Akkar, de Dora et de Selaata ont été normalisés à l‘Al ce qui nous a permis de s‘affranchir des variabilités liées aux teneurs de la fraction argileuse du sédiment. Un traçage des sources du Pb a été également effectué par des mesures des rapports isotopiques 206Pb/204Pb, 206Pb/207Pb et 206Pb/208Pb dans les différentes couches sédimentaires. Ainsi nous avons démontré qu‘en dépit de faibles teneurs de Pb et de Hg détectées à Akkar, des enrichissements superficiels témoins d‘une contamination diffuse sont présents. Les teneurs élevées de Hg, Pb et Cd des sédiments de Dora, couplées aux signatures isotopiques du Pb correspondant, indiquent une anthropisation très forte de ces sédiments. La forte contamination en Cd dans les sédiments de Selaata ainsi que leurs signatures isotopiques fortement radiogéniques du Pb témoignent de l‘impact des rejets de l‘usine chimique sur les dépôts de Selaata. La mobilité potentielle du Pb et du Cd dans nos sédiments a été étudiée par application des extractions (à l‘équilibre et cinétique) de ces deux ETM par l‘EDTA 0. 05M. Les extractions à l‘équilibre ont montré que, comparé au Cd, le Pb est plus abondamment mobilisé par l‘EDTA. Ces extractions à l‘équilibre ont également abouti à l‘élaboration des modèles empiriques pouvant prédire l‘extraction du Pb et du Cd par l‘EDTA des sédiments de la côte libanaise. Le fractionnement cinétique du Pb a montré la répartition du Pb extrait de la phase solide des sédiments en trois fractions: rapidement mobilisable, lentement mobilisable et non mobilisable. Un intérêt particulier a été apporté au méthylmercure (MeHg: l‘espèce mercurique la plus toxique) dans la phase solide et dans les eaux interstitielles des sédiments de Dora et Selaata. Ces analyses ont montré de faibles teneurs de MeHg particulaire avec toutefois un rapport MeHg/Hg, dans la phase solide des sédiments, plus important à Akkar qu‘à Dora et Selaata. L‘estimation de flux diffusifs du MeHg du sédiment vers la colonne d‘eau a clairement indiqué que ces sédiments constituent des sources de méthylmercure susceptible de contaminer l‘écosystème littoral. A partir de l‘approche ainsi développée, sont proposées des stratégies d‘étude de la contamination du littoral libanais par les ETM.