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Prise en compte de la biodisponibilité pour les métaux : modèles BLM et leur domaine dapplicabilité Karine Tack.

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1 Prise en compte de la biodisponibilité pour les métaux : modèles BLM et leur domaine dapplicabilité Karine Tack

2 Contexte DCE 2008/105/CE du 16/12/2008 : « Les États membres peuvent, lors de l'évaluation des résultats obtenus au regard des NQE, tenir compte: a)des concentrations de fond naturelles pour les métaux et leurs composés, si elles entravent la conformité avec la valeur fixée dans les NQE; et b) de la dureté, du pH ou d'autres paramètres liés à la qualité de l'eau qui affectent la biodisponibilité des métaux. »

3 Quelques définitions Bioaccessibilité Métaux dissous sous une forme chimique biologiquement accessible Biodisponibilité Fraction des métaux dissous pénétrant dans lorganisme et qui pourra réagir/interagir Toxicité Fraction des métaux introduit qui aura la capacité dengendrer un effet toxique LC 50 Concentration pour laquelle une mortalité est constatée pour 50% des espèces Conc. métaux dissous Conc. biodisponible Conc. métal toxique

4 Comment considérer la biodisponibilité? -Prendre en compte la dureté Paramètre impacte majoritairement la biodisponibilité - hypothèse très simplificatrice, surestime le risque - WER (Water-Effect Ratio) : critère site-spécifique LC 50 site comparée à LC 50 labo et LC 50 site non pollué Coûts élevés, temps de cycle élevé -Modèles de ligand biotique (BLM) Prédiction LC 50, prise en compte de la physico-chimie du milieu

5 Mise en œuvre de 2 modèles BLM Deux types de modèles : Modèle BLM complet de toxicité aiguë (Hydroqual) Modèle « screening » de toxicité chronique (UK Environment Agency) -Modèles BLM appliqués sur des jeux de données de lAEAP : 8 masses deau données de surveillance de 2007 et 2008

6 Données de sortie - BLM complet : toxicité (LC 50 ) spéciation du métal (métal libre, métal dissous, métal complexé) - Modèle « screening »: PNEC « site spécifique » [biodisponible] BioF = facteur de biodisponibilité Risk Characterisation Ratio = quotient de risque

7 Modèle BLM complet 12 paramètres dentrée à renseigner + concentration du métal étudié Données de sorties fichiers (*.sim) pour la toxicité et en (*.det) pour la spéciation

8 Modèle « screening » 3 paramètres dentrée à renseigner + concentration du(es) métal(ux) étudié(s) Données de sorties dans le même fichier

9 Résultats – BLM complet toxicité aigüe Paramètres « hors gamme de validation » : Température, conc. calcium et alcalinité CL 50 >> NQE-CMA et >> Conc. mesurées dans les conditions physico-chimiques testées, quel que soit le métal et quelle que soit lespèce Conc. en µg.L -1 NQE-MANQE-CMA Gamme de CL 50 calculées Concentrations mesurées CuFG +1,4-7,4 à 21121,1 à 20 Cd0,08 à 0,250,45 à 1,518 à 3920,2 à 0,4 Zn FG + 3,1 FG + 7, à ,1 à 81 Ag-0,082 (MPA, ND)1,4 à 681,0

10 Résultats – Modèle screening Paramètre « hors gamme de validation » : calcium (+ fréquent pour Zn) Cuivre : 9/14 conc > NQE avant modèle 1 / 14 > NQE avec le modèle Zinc : 12/14 Conc. > NQE avant modèle 9/14 > NQE après modèle Masses deau avec Conc. Biodispo > NQE modèle BLM complet

11 Besoins identifiés pour les BLM / Réflexions à mener Réseau de surveillance : -Adéquation : fréquence danalyse des paramètres dentrée des modèles / analyses de métaux -Réflexion/modification : normes « dureté » et alcalinité, cohérence entre les usages et les besoins de DCE Modèles -Modèles BLM sur dautres bassins français : conclusions identiques? Paramètres hors gammes? -Autres modèles pour dautres métaux (Ni, Pb) : en phase de développement par lEA

12 Besoins identifiés pour les BLM / Réflexions à mener Impact des variations spatio-temporelles pour différentes masses deau reliées entre elles sur la biodisponibilité Validité des modèles par des mesures : fraction dissoute, fraction biodisponible, spéciation dans le milieu…. Autres possibilités dévaluer la biodisponibilité quand le BLM nexiste pas : spéciation, préleveur intégratif type DGT…., test de représentativité / BLM à considérer

13 Pour mener ces réflexions…. Groupe dexperts réuni pour un mandat portant sur 2010 – Regroupement des compétences suivantes : - compétence en outil BLM - compétence en réseau de surveillance - compétence en spéciation - compétence en méthodes danalyse Objectif : rédiger un guide méthodologique pour la prise en compte de la biodisponibilité, points bloquants réglés


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