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Détermination de la présence de thiosulfate en milieu naturel et évaluation de son potentiel de stimulation du transport du Hg chez une algue verte.

Tremblay, Yvan (2007). Détermination de la présence de thiosulfate en milieu naturel et évaluation de son potentiel de stimulation du transport du Hg chez une algue verte. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 138 p.

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Résumé

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En dépit de plusieurs années de recherche dans le domaine de la biogéochimie du mercure, la forme chimique possible sous laquelle le mercure peut franchir la membrane cellulaire de bactéries ou d'algues est toujours méconnue. Ce projet de maîtrise s'inscrivait à l'intérieur d'une étude plus globale traitant de la biodisponibilité du mercure envers les micro-organismes aquatiques. Les informations obtenues visaient une meilleure compréhension et une meilleure prédiction de la biodisponibilité du mercure dans les écosystèmes possédant différentes caractéristiques physico-chimiques. Des recherches précédentes ont démontré que les complexes de l'argent et du cadmium avec le thiosulfate pouvaient être pris en charge par Chlamydomonas reinhardtii. Par analogie avec les résultats obtenus pour l'Ag et le Cd, il est possible de faire les hypothèses suivantes: (1) le thiosulfate peut former un complexe stable avec le Hg(II); (2) ce complexe, Hg(S203)22-, peut être absorbé par les microorganismes; (3) ce mécanisme de transport membranaire peut mener à l'augmentation de la bioaccumulation chez l'algue. Avant de vérifier ces hypothèses, on a utilisé la chromatographie ionique, couplée à une étape de préconcentration sur résine, ce qui a permis de mesurer de basses concentrations de thiosulfate et vérifier s'il était présent en concentration appréciable dans quatre lacs du Québec. Des concentrations de 0,5 µM ont été trouvées dans les lacs Pink et Holland. Ces concentrations ont été utilisées pour les expériences de prise en charge du mercure inorganique Hg(II); de cette façon, on pouvait avoir des conditions environnementales représentatives. En ce qui concerne les hypothèses 2 et 3, lesquelles constitueraient une exception au modèle de l'ion libre (MIL), des travaux de laboratoire ont été effectués avec C. reinhardtii afin de déterminer si la prise en charge de Hg était en effet augmentée en présence de thiosulfatc. Dans un premier temps, nous avons exposé cette algue verte à une concentration fixe de mercure sous forme de Hg(OH)2 (20 nM), sans présence de thiosulfate, pendant de courtes périodes (< 30 min) et nous avons suivi l'accumulation du mercure intracellulaire. Les résultats de ces expériences ont démontré une accumulation rapide et linéaire du mercure, et ils ont aussi mis en évidence l'inefficacité de l'EDT A (acide éthylène diamine tétra acétique) à désorber le mercure extracellulaire. La cystéine a été testée et elle s'est avérée efficace pour cette désorption. Dans un deuxième temps, la prise en charge du mercure complexé avec le thiosulfate a été mesurée avec un temps d'exposition et une concentration fixe de Hg. La présence du thiosulfate (avec ou sans sulfate dans les milieux d'exposition) a provoqué une complexation du mercure et une diminution progressive de la prise en charge du Hg lorsque la concentration du thiosulfate était augmentée. Finalement, on a observé, indépendamment de la présence ou non de thiosulfate, que le sulfate a semblé augmenter la prise en charge du mercure sous forme d'Hg(OH)2 présent dans les milieux d'exposition. Afin de confirmer ce phénomène, on a mesuré la prise en charge du Hg en présence de concentrations croissantes de sulfate (sans présence de thiosulfate pour éviter la complexation du Hg). L'accumulation du mercure a été favorisée à des concentrations en sulfate dans la gamme entre 40 et ] 20 µM. Pour expliquer cette accumulation accrue du mercure, on a posé l'hypothèse que le Hg et le sulfate pouvaient entrer chez Chlamydomonas reinhardtù par cotransport, non pas comme complexe Hg-S04, mais plutôt comme deux entités distinctes.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Campbell, Peter G.C.
Co-directeurs de mémoire/thèse: Fortin, Claude
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: thiosulfate; Hg; algue verte; mercure; biodisponibilité; ligand inorganique; ion libre
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 févr. 2014 16:13
Dernière modification: 17 mars 2016 14:05
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2000

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