Détection des perturbateurs endocriniens dans les milieux aquatiques littoraux par l'étude des sédiments, moules et préleveurs passifs : apport de l'outil analytique et des modèles cellulaires

Detection of endocrine disruptors in coastal aquatic systems by studying sediments, mussels and passive samplers : information provided by bioassays and chemical analysis

• Auteur / Autrice : Arthur David
• Direction : Maria Elena Gomez Hernandez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Montpellier I. UFR des sciences pharmaceutiques et biologiques (1968-2014)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polluants organiques de l'eau

Écologie des rivages

Perturbateurs endocriniens

Résumé

De nombreuses familles de polluants organiques en provenance de différentes sources se retrouvent dans les milieux aquatiques continentaux et littoraux. Ces molécules plus ou moins lipophiles et persistantes sont souvent présentes à l’état de trace dans la fraction dissoute. L’utilisation de compartiments concentrateurs comme les sédiments, les préleveurs passifs (dispositif de membrane semi-permeable), ou des bio concentrateurs comme les moules rend alors plus accessible l’évaluation des concentrations ambiantes du milieu. Certaines de ces molécules organiques possèdent un potentiel à perturber les fonctions endocriniennes des animaux et de l’homme, en se liant notamment aux récepteurs aux oestrogènes (ER). La détection de ces « perturbateurs endocriniens» (PE) peut alors se faire à l’aide de bioessais, exprimant différents types de récepteurs (ER, AhR …). Ces tests permettent de déterminer l’activité globale d’un extrait et peuvent être complétés par l’analyse chimique pour identifier les molécules responsables des activités. L’objectif de la thèse a été de déterminer la faisabilité et la pertinence d’utiliser les bioessais combinés à différents types d’extraits environnementaux (moules, sédiments, préleveurs passifs) pour rendre compte de l’état de contamination de divers milieux aquatiques méditerranéens (fleuve, lagune côtière, émissaire en mer). Le Lez et son environnement côtier ont été pris comme cas d’étude pour estimer l’impact des rejets de station d’épuration (STEP) d’origine domestique dans le contexte particulier des petites rivières méditerranéennes. Les résultats des bioessais et des analyses chimiques ont clairement montré l’impact du rejet. Des concentrations élevées en hydrocarbures aromatiques polycycliques et en alkylphénols ont été mesurées dans les sédiments prélevés dans le Lez et dans les lagunes côtières, en aval du rejet. Cette contamination persiste un an après l’arrêt du rejet de STEP. L’étude de la distribution des PE entre les moules, les préleveurs passifs et les sédiments dans les lagunes côtières ont montré le rôle actif des sédiments dans la contamination de la colonne d’eau. Les bioessais et l’analyse chimique ont démontré leur complémentarité pour l’évaluation de la contamination par les PE.

Many organic pollutants issued from different sources are present into freshwater and coastal waters. Since these lipophilic contaminants are present at trace levels in water, accumulator compartments such as sediments, passive samplers (semipermeable membrane devices) and mussels can be used to assess their concentration in aquatic systems. It is known that some organic pollutants can disrupt the endocrine system of humans and biota by binding the estrogen receptor (ER). Detection of endocrine disruptors (ED) can thus be performed using in vitro bioassays which expressed the ER. These bioassays give informations on the global activity of environmental samples while chemical analysis can be be used in order to identify chemicals responsable of the observed activity. The objective of the thesis was to determine the feasibility and the relevance of using bioessays on various types of environmental extracts (mussels, sediments, passive samplers) to report the level of organic contamination of diverse Mediterranean aquatic systems (river, coastal lagoon, submarine outfall). The Lez River and its coastal environment were selected as case study to estimate the impact of the sewage treatment process (STP) discharge in the particular context of the small Mediterranean rivers. The results of the bioessays and the chemical analysis clearly showed the impact of the wastewater discharge. High concentrations of aromatic polycyclic hydrocarbons and alkylphenols were measured into sediments that were sampled downstream the STP outlet and into coastal lagoons. The study of the distribution of ED between mussels, sediment and passive samplers in the coastal lagoons clearly showed the role of sediment in the contamination of the water column. Finally, combination of bioassays and chemical analysis were satisafactory to assess the environmental contamination by EDs.