Etude de la bio accumulation des métaux traces et des radioéléments chez la moule M. Galloprovincialis et l’oursin P. Lividus dans le littoral Algerien

Abstract

ملخص تهدف هذه الدراسة الى تقييم نوعية مياه البحر للساحل الجزائري، اعتمادا على النهج الإيكولوجي، حيث تم تقييم التكدس المعدني والنووي على مستوى حيوانات بحرية مصنفة ضمن الحيوانات المؤشرة البيولوجية: بلح البحر Mytilus galloprovincialis (Lmk, 1816) وقنفد البحر Paracentrotus lividus (Lmk, 1816). اقتطاع العينات بالنسبة لبلح البحر تمت على مستوى ثلاثة مناطق: (1) كريستال بوهران وتمثل الساحل الغربي، (2) سركوف بالجزائر العاصمة وتمثل منطقة الوسط، (3) القل بسكيكدة وتمثل منطقة الساحل الشرقي. المرحلة الأولى من الدراسة اعتمدت على معايرة المعادن (Pb, Cd, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Mn, Fe) على مستوى الرسوبيات، المواد المعلقة وبلح البحر. وهذا لغرض تقييم الوفرة البيو جيولوجية المعدنية، ودراسة تأثيرها على صحة المستهلك لهذه المقبلات البحرية. المرحلة الثانية من دراسة هذا الصنف البحري ارتكزت على مفهوم غمر عينات من Mytilus galloprovincialis المستخرجة من المناطق الثلاثة السالفة الذكر ووضعها على مستوى منطقة سركوف (الجزائر العاصمة) بهدف دراسة عملية التكدس البيولوجي المعدني والنووي، وهذا باشراك جميع العينات نفس الأوضاع (وفرة الغذاء، الحالة الفيزيائية والكيميائية للوسط). عملية غرس العينات تنطلق في بداية شهر ماي وتنتهي مع نهاية شهر أوت. تعرف هذه الفترة بمرحلة الراحة البيولوجية لبلح البحر. المؤشرات الفزيائية والكيميائية لمياه البحر (درجة الحرارة، الملوحة، درجة الحموضة والاوكسجين، الخ) تم تحليلها خلال فترة اقتطاع العينات، وطوال مدة الغمر، قياسات بيو مترية وفيزيولوجية أخذت بعن الاعتبار موازاتا وضمانا لجودة عملية المراقبة.بالنسبة لدراسة التكدس المعدني لقنفد البحر، تم اقتطاع العينات فصليا لمدة عام كامل، على مستوى 3 مناطق: منطقة سيدي مجدوب ومنطقة شاطئ عبد المالك رمضان (ويليس سابقا) بمستغانم. ومنطقة شاطئ الجزائر (الجزائر العاصمة). المعادن المدروسة (Pb, Cd, Cu, Zn) تم الكشف عنها في مستوى الغدد التناسلية لقنفد البحر. لتحسين جودة البحث، أضيف مراقبة فصلية للمؤشرات البيو مترية والفيزيولوجية للحيوان البحري الخاضع للدراسة. النتائج المتحصل عليها تثبت أن عملية التكديس المعدني لبلح البحر مرتبطة مباشرة بالوفرة البيو جيولوجية للمعادن على مستوى المحيط الخارجي للحيوان. يمثل معدن الكروم Cr المعدن المحدد لكمية الاستهلاك اليومي لبلح البحر القدرة في دراستنا ب 0،5 كغ. كل العينات المدروسة لا تحتوي على كمية تفوق قيمة حدود الكشف بالنسبة للسيزيوم 137 (Cs-137). بالنسبة لقنفد البحر، تشير النتائج الى ان التكدس المعدني للمعادن (Pb, Cd, Zn) في منطقة شاطئ الجزائر تمثل اعلى نسبة متحصل عليها وهذا راجع الى تواجد المنطقة بين وادي الحراش ووادي الحميز. معدن الكادميوم Cd تتركز بأعلى نسبة في الغدد التناسلية لقنفد البحر على مستوى منطقة ويليس بمستغانم. Abstract This study is to assess the quality of Algerian coastal waters, according to an ecological approach, the level of contaminant (as the traces metals and radionuclides) bioaccumulation was measured, in the mussels Mytilus galloprovincialis (Lmk, 1816) and the sea urchin Paracentrotus lividus (Lmk, 1816). Sampling of M. galloprovincialis performed over six months at three (03) regions of Algerian coastal area: Western region "Kristel, Oran" (S1), Central region coast "Sercouf, Algiers" (S2) and Estern region "Collo, Skikda" (S3). In a first step, trace metals (Pb, Cd, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Mn et Fe) were determined in the mussel M. galloprovincialis (sediments, suspended particulate matter, mussels flesh), to assess metal biogeoavailability and to assess the human health risk. Secondly, transplantation of M. galloprovincialis individuals from different regions (East, Central and West) has been carried at the joint site of Sercouf, Algiers (S2), to discount the trophic effect and physicochemical effect on the bioaccumulation of trace metals and radionuclides in the mussels. The transplantation of individuals began in May and ended towards the end of August. Physicochemical descriptors of seawater (temperature, salinity, pH, dissolved oxygen, suspended particulate matter, and nutrient) were analyzed during the implantation period and during the retrieving mussel samples. At the same time, in the context of quality control (QC), morphometric and physiological measurements of individuals were carried out. Regarding the study of bioaccumulation of chemical contaminants (trace metals), in the sea urchin P. lividus, seasonal sampling was carried out throughout the year. Bioaccumulation of trace metals (Pb, Cd, Cu and Zn) in gonads of sea urchin measured in three sites: (S4) Sidi Mejdoub, (S5) AEM Ramdane Beach ‘ex. Willis’, (Mostaganem) and (S6) Bateau cassé (Algiers). Seasonal monitoring of the morphometric and physiological parameters of the sea urchin was carried out at all sites (S4, S5 and S6). Our results show that the M. galloprovincialis having different bioaccumulation capabilities depending the metal biogeoavailability. However, the Cr represents the metal limiting consumption (0.5 kg/d) of this species, and the treated individuals are not contaminated with Cs (137). As for the analysis of the contamination in P. lividus, the maximum bioaccumulation of Pb, Cu and Zn recorded in the site S6 "Bateau Cassé", probably related to the proximity of this site to the spill of the two oueds: "Oued El Harrach" and "Oued El Hamiz". The sea urchins in the site S5 "Willis" are the most contaminated by Cd. Résumé Ce travail vise à évaluer la qualité des eaux côtières algériennes, selon une approche écologique, où on a déterminé le taux de la bioaccumulation des contaminants (Métaux traces et radioéléments) à travers deux espèces d’invertébrés marins Mytilus galloprovincialis (Lmk, 1816) et Paracentrotus lividus (Lmk, 1816). L’échantillonnage pour M. galloprovincialis a été réalisé sur six mois, au niveau de trois (03) régions : (S1) Région Est "Collo, Skikda", (S2) Région centre "Sercouf, Alger" et (S3) Région Ouest "Kristel, Oran". Dans un premier temps, le dosage des métaux traces (Pb, Cd, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Mn et Fe) s’est effectué dans la moule M. galloprovincialis (Sédiment, MES et chair Moules), afin d’évaluer la biodisponibilité métallique et d’évaluer le risque pour la santé du consommateur. Dans un deuxième temps, une transplantation des individus de M. galloprovincialis provenant de différentes régions (Est, Centre et Ouest) a été effectuée au niveau d’un site tampon "S2 : Sercouf, Alger" de la région Centre, l’implantation des individus a débuté au mois de mai et s’est terminée vers la fin août dans un site tampon pour négliger l’effet trophique et l’effet physicochimique du milieu sur le phénomène de la bioaccumulation des métaux traces et des radioéléments. Des descripteurs physicochimiques de l’eau de mer (la température, la salinité, le pH, l’oxygène dissous, les MES et les sels nutritifs) ont été analysés durant la période d’implantation et pendant la récupération des échantillons. Parallèlement, dans le cadre du contrôle qualité (CQ) des mesures morphométriques, et physiologiques ont été réalisées. Quant à l’étude de la bioaccumulation des contaminants chimiques (métaux traces), chez l’oursin P. lividus, un échantillonnage saisonnier a été réalisé tout le long de l’année, la bioaccumulation des métaux traces (Pb, Cd, Cu et Zn) dans les gonades chez cet oursin, des trois sites suivants : (S4) Sidi Mejdoub et (S5) Plage AEM Ramdane, ex. Willis (Mostaganem) et (S6) Bateau cassé (Alger)a été analysé. A cet effet, un suivi saisonnier des paramètres morphométriques et physiologiques de l’oursin a été réalisé dans l’ensemble des sites. Nos résultats montrent que la moule M. galloprovincialis possède différentes capacités de bioaccumulation selon la biodisponibilité métallique. Cependant, le Cr représente le métal limitant la consommation de cette espèce (< 0,5 kg/jr), et les individus traités sont dépourvues d’une contamination par le 137Cs. Quant à l’analyse de la contamination chez P. lividus, la bioaccumulation maximale du Pb, Cu et Zn, a été enregistrée dans le site S6 "Bateau Cassé", liée probablement à la proximité de ce site du déversement des deux oueds :"Oued El Harrach" et "Oued El Hamiz". Pour le Cd, ce sont les oursins du site S5 "Willis" qui en sont les plus contaminés.