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Les éléments du groupe platine (Pd, Pt et Rh) dans les eaux de surface et leur toxicité chez l'algue verte Chlamydonomas reinhardtii.

Roy, Gabrielle (2009). Les éléments du groupe platine (Pd, Pt et Rh) dans les eaux de surface et leur toxicité chez l'algue verte Chlamydonomas reinhardtii. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 162 p.

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Résumé

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L'émission des éléments du groupe platine (ÉGP), soit le Pd, le Pt et le Rh, par les convertisseurs catalytiques des automobiles fait l'objet d'une préoccupation relativement récente de la part de la çommunauté scientifique. Au cours des trois dernières décennies, l'adoption, par plusieurs pays, de lois sur la qualité de l'air, a contribué à l'augmentation de l'utilisation de ces dispositifs et, par conséquent, à une croissance de la demande mondiale pour les ÉGP. Bien que ces métaux soient présents naturellement à de très faibles concentrations, ils ont été retrouvés en concentrations importantes aux abords des routes. On a également observé des concentrations croissantes en ÉGP dans le temps dans des écosystèmes éloignés de tous réseaux routiers; Les ÉGP ont notamment été détectés, dans divers compartiments environnementaux tels que le sol, les sédiments, l'eau et la neige. Cependant, le comportement de ces métaux dans l' environnement est encore peu connu. La présence des ÉGP dans l'environnement a mené à l'étude de leurs effets potentiels sur les organismes vivants. Ainsi, nous savons maintenant qu'ils sont susceptibles d'être accumulés par les espèces animales et végétales, tant aquatiques que terrestres, et qu' ils peuvent également être toxiques. Dans ce contexte, nous nous sommes d'abord attardés à quantifier les concentrations d'ÉGP dans l'eau de deux écosystèmes aquatiques en milieu urbain pour donner une idée du niveau de contamination dans la région de Québec. Dans un deuxième temps, afin d'améliorer la compréhension du transport des ÉGP, nous avons cherché à évaluer l'influence que peut avoir l'épandage de sels de voirie sur leur mobilisation. Ainsi, nous avons procédé à l'échantillonnage de deux cours d'eau et de quatre exutoires pluviaux situés à proximité de réseaux routiers achalandés, récepteurs de grandes quantités de déglaçant durant la période hivernale. Finalement, des expériences de·toxicité sur l'espèce phytoplanctonique Chlamydomonas reinhardtii ont permis de déterminer quelles gammes de concentrations en ÉGP ont un effet inhibiteur sur la croissance algale. Comme nous l'avions anticipé, les concentrations en ÉGP présentes dans l'eau de deux rivières de Québec et dans quatre exutoires pluviaux ont grandement varié tout au long de l'année. Alors que les concentrations sont parfois sous les limites de détection, elles peuvent atteindre, au site de la rivière Lorette, des valeurs de 95 ± 24 ng L-l , 14 ± 1 ng L-l et 9 ± 14 ng L-l pour le Pd, le Pt et le Rh, respectivement. Au site de la rivière Duberger, nous avons mesuré des concentrations allant jusqu'à 833 ± 114 ng L-l, 8 ± 2 ng L-l et 175 ± 4 ng L-l pour le Pd, le Pt et le Rh, respectivement. Aux deux sites, le Pd s'est avéré être présent en plus fortes concentrations que le Pt et le Rh. En parallèle des analyses de métaux, nous avons aussi mesuré les concentrations en chlorures afin d'établir une corrélation entre celles-ci et les concentrations en ÉGP observées. Bien que, dans certains cas, une relation semble se dessiner entre ces deux paramètres, les analyses statistiques n'ont pas montré de corrélation significative. La concentration en chlorures ne serait pas le seul paramètre à suivre pour expliquer la mobilisation de ces métaux. En ce qui concerne les expériences de toxicité, les concentrations ayant un effet inhibiteur sur la croissance algale sont, pour les trois métaux, supérieures à celles retrouvées sur le terrain. Pour le Pd, la CE50 trouvée en mesurant le métal en solution est d'environ de deux à 40 fois supérieure aux concentrations observées dans les conduites pluviales et les rivières. Pour le Pt, l'évaluation de la CE50 à partir des concentrations nominales a permis de déterminer que cette valeur représente de 500 à 22 000 fois ce qui a été mesuré sur le terrain. Quant au Rh, la concentration maximale testée sur les algues, qui n'a induit aucune toxicité, est de 600 à 33 000 fois supérieure aux valeurs retrouvées sur le terrain. Ces résultats suggèrent que le risque posé par ces métaux semble, à première vue, plutôt faible. Cependant, la hausse rapide des concentrations en ÉGP retrouvés dans les matrices environnementales au cours des dernières années ainsi que la possibilité d'une sensibilité importante chez d'autres espèces aquatiques incitent à jouer de prudence et à poursuivre la recherche sur le risque écologique que posent ces contaminants émergeants, avec un accent particulier sur le Pd.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Fortin, Claude
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: algue verte; Pd; Pt; Rh; Chlamydonomas reinhardtii; écosystème; eaux de surface; sels
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 26 nov. 2012 15:04
Dernière modification: 17 mars 2016 15:08
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/482

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