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Interactions de l'argent (Ag) avec les algues d'eau douce en présence de matière organique dissoute naturelle.

Porcher, Céline (2004). Interactions de l'argent (Ag) avec les algues d'eau douce en présence de matière organique dissoute naturelle. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 144 p.

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Résumé

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Le cycle géochimique de l'argent a été fortement perturbé par les activités humaines, mais les effets écotoxicologiques de cette mobilisation sont peu connus. On peut s'attendre à ce que les effets de l'argent sur les organismes aquatiques dépendent entre autres de sa concentration dans le milieu et de sa spéciation, c'est-à-dire de sa répartition entre différentes formes chimiques. Ce projet visait à évaluer la disponibilité des formes organiques de ce métal pour la prise en charge par deux algues d'eau douce, Chlamydomonas reinhardtii et Pseudokirchneriella subcapitata. Ces dernières étaient exposées en laboratoire à des systèmes contenant un radio-isotope de l'argent (11OmAg) en présence de matière organique dissoute naturelle (M0D; acides humiques isolés de la rivière Suwannee, GA-FL, E.U.A. (SRHA)). Pour réaliser ces expériences nous avons d'abord mis au point une technique d'échange ionique (TEI) afin de mesurer la concentration d'argent libre (Ag+) dans les milieux d'exposition en présence ou en absence de la MOD. La sélectivité de la TEI pour l'ion libre de l'argent, l'Ag+, a été testée avec un ligand inorganique, le CC dont les constantes de complexation avec l'argent sont connues et fiables. Nous avons augmenté la concentration en chlorures pour une concentration fixe d'Ag totale. Au fur et à mesure que les concentrations des chloro-complexes (AgClo-; AgCkl2-1) augmentaient dans le milieu, la concentration en Ag+ diminuait. Les résultats expérimentaux furent comparés avec les prédictions calculées par un modèle d'équilibres chimiques MINEQL+ (v.4.5). À fortes concentrations de chlorure, les chloro-complexes neutres (AgCl0) contribuent à la fraction d'Ag+ dans le dosage de l'ion libre avec la TEI. Il pourrait donc y avoir formation d'un complexe ternaire, résine-Ag-Cl. Nous avons ensuite mesuré la concentration d'Ag+ en présence d'acides humiques de la rivière Suwannee; ces résultats indiquent que la MOD naturelle complexe fortement l'argent. La courbe de titrage établie à partir de ces résultats indique l'existence d'au moins deux types de sites (fort et faible) de complexation de l'argent au sein des molécules d'acides humiques. Partant de ces résultats, nous avons préparé des milieux d'exposition contenant des concentrations variables de l'ion Ag+, sans ou avec les acides humiques. Ces milieux ont été utilisés pour étudier la prise en charge (uptake) de l'argent par les deux algues: C. reinhardtii et P. subcapitata. Pour une concentration en Ag+ libre donnée, et pour un temps d'exposition fixe, les deux algues accumulent davantage d'argent en présence de la MOD qu'en milieu inorganique, une tendance qui va à l'encontre des prédictions du Modèle du Ligand Biotique («Biotic Ligand Modeb» (BLM) ou Modèle de l'Ion Libre (MIL)). Ces derniers prédisent que la prise en charge est proportionnelle à la concentration en Ag+, en absence ou en présence d'un complexe (MOD), pourvu que la concentration en Ag+ soit identique dans les deux milieux. Cette prise en charge accrue ne serait pas attribuable à un taux d'approvisionnement en Ag plus élevé en présence de SRHA mais plutôt à un effet direct de la MOD naturelle sur les algues. Nous avons considéré trois mécanismes possibles pour expliquer ces résultats: (1) la concentration en Ag+ est peut-être sous- estimée dans les milieux d'exposition; (2) la mesure opérationnelle d'Ag intracellulaire comprend aussi une contribution d'un complexe ternaire (MOD-Ag-algue) adsorbé à la surface algale; (3) l'adsorption de MOD à la surface algale pourrait modifier la charge de surface et/ou entraîner au changement au niveau du fonctionnement des transporteurs membranaires, ce qui conduirait à une vitesse de transport plus élevée de leur part. C'est ce dernier mécanisme qui nous semble le plus plausible. A l'échelle environnementale, la forte affinité de la MOD naturelle pour l'Ag et la faible concentration en Ag dissous font que la concentration en Ag+ dans le milieu est minime. D'après nos résultats, à ces concentrations environnementales, la différence de prise en charge (sans/avec MOD) dans le milieu est plutôt faible. On peut donc conclure que l'application du MIL est relativement bonne.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Campbell, Peter G.C.
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: Argent; Ag; algues; eau douce; matière organique; matière organique dissoute; MOD
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 févr. 2014 21:39
Dernière modification: 17 mars 2016 13:54
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1739

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