Contamination de poissons du Rhône moyen par des substances émergentes

Présentation au sujet: "Contamination de poissons du Rhône moyen par des substances émergentes"— Transcription de la présentation:

1 Contamination de poissons du Rhône moyen par des substances émergentes
Cemagref : Cécile Miège, Annie Roy, Marina Coquery, Marc Babut Partenaires scientifiques l’EPHE de Jussieu (Marc Chevreuil, Pierre Labadie) le LABERCA de Nantes (Bruno le Bizec) le LPTC de Bordeaux (Hélène Budzinski) le NERI au Danemark (Katrin Vorkamp) Bonjour, je vais vous présenter les premiers résultats issus d’une étude sur … Cette étude financée par l’ONEMA est réalisée en partenariat avec …

2 Objectifs  Collecter des données préliminaires sur la contamination des poissons par des substances non surveillées (dans le biote) et susceptibles de présenter des risques environnementaux ou sanitaires. Faire une recherche exploratoire sur la contamination par ces substances en France dans les eaux douces pour plusieurs espèces de poissons, en analysant une cinquantaine d’échantillons récoltés au niveau d'un nombre restreint de sites. Les objectifs de cette étude sont de… par des substances émergentes, cad….. Plus précisément, il s’agit de …. Pour cette étude, nous étions restreints (pour raison de coût) à une cinquantaine d’échantillon, nous avons donc choisi de balayer plusieurs espèces de poissons sur un nombre limité de sites.

3 Les substances analysées : 5 familles
1. Les alkylphénols (OP, NP, NP-monoéthoxylate, NP-diéthoxylate et l’acide 4-nonylphénoxyacétique) par le LPTC de Bordeaux (Hélène Budzinski). 2. Les polybromodiphényléthers (PBDE 28, 47, 99, 100, 153, 154, 183, 205 et 209) par l’EPHE de Jussieu (Marc Chevreuil, Pierre Labadie). 3. L’hexachlorobenzène (HCB) et hexachlorobutadiène (HCBD) par le laboratoire de Rouen. 4. Les perfluorés (PFBA, PFPA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA, PFUnA, PFDoA, PFTrDA, PFTeDA, PFBS, PFHxS, PFHpS, PFOS, PFDS4) par le LABERCA de Nantes (Bruno le Bizec). + le bisphénol A A propos des substances émergentes étudiées, nous avons sélectionné 5 familles chimiques : Les AKP, représentés par 5 molécules, dont l’OP et le NP qui font partie de la liste des substances prioritaires DCE à surveiller dans les eaux. Ces molécules ont été analysées par le laboratoire d’HB à Bordeaux. Les PBDE, 9 molécules…. … Les hexabromocylododécanes, 3 isomères, analysés par le … Pas de résultat sur cette 5ème famille pour le moment. Les AKP : 4-tert-OP, le 4-NP mélange commercial, le 4-NP-monoéthoxylate, le 4-NP-diéthoxylate et l’acide 4-nonylphénoxyacétique Les perfluorés :Acide perfluorobutanoïque (PFBA) ; Acide perfluoropentanoïque (PFPA) ; Acide perfluorohexanoïque (PFHxA) ; Acide perfluoroheptanoïque (PFHpA) ; Acide perfluorooctanoïque (PFOA) ; Acide perfluorononanoïque (PFNA) ; Acide perfluorodecanoïque (PFDA) ; Acide perfluoroundecanoïque (PFUnA) ; Acide perfluorododecanoïque (PFDoA) ; Acide perfluorotridecanoïque (PFTrDA) ; Acide perfluorotetradécanoïque (PFTeDA) ; Perfluorobutanesulfonate de potassium (PFBS) ; Perfluorohexanesulfonate de potassium (PFHxS) ; Perfluoroheptanesulfonate de potassium (PFHpS) ; Perfluorooctanesulfonate de potassium (PFOS) ; Perfluorodecanesulfonate de potassium (PFDS) 5. Les hexabromocyclododécanes (isomères alpha, beta et gamma)  par le NERI au Danemark (K. Vorkamp) en collaboration avec l’Ifremer de Nantes (J. Tronczynski).

4 3 sites étudiés sur le Rhône
Nous avions la possibilité de choisir des sites et échantillons pêchés dans le cadre du plan national PCB et ceux pêchés dans le cadre du projet de recherche PCB préenté ce jour. Le choix des sites a été conditionné par la présence d'un maximum d'espèces pêchées, Chaque espèce représentée par un nombre suffisant (> 3) de lots constitués d'au moins 3 individus. Finalement; trois sites sur le Rhône ont été étudiés, 2 en amont de Lyon, … 1 en aval,… Ce sont les mêmes sites et mêmes pêches que celles qui ont servi pour l’étude PCB présentée par M Babut aujourd’hui.

5 Les poissons étudiés 11 éch 14 éch 10 éch 4 espèces : Barbeau, Brèmes commune et bordelière, Chevaine Informations sur sexe, poids, taille, âge. Analyse des filets. Les analyses sont réalisées sur : des lots de poissons d’une même espèce, homogènes en taille et poids des individus Les sites, espèces et lots sélectionnés sont présentés dans ce tableau. 4 espèces sont représentées :… avec des informations pour chaque poisson sur… Les analyses sont réalisées… En effet, afin d'avoir une information sur l'homogénéité réelle de ces lots constitués, nous avons pour chaque espèce analysé tous les individus d'un lot sélectionné. Au final cela représente 10 à 14 éch à analyser par espèce, soit une cinquantaine d’éch. Le choix des lots est lui-même conditionné par la précision des informations complémentaires disponibles (identification à l’espèce, taille, poids, âge, sexe), l’homogénéité des individus à l’intérieur d’un même lot et le poids disponible pour analyse (doit être < 25g sec). Les espèces migratrices (anguille sauf l'anguille jaune), ou fortement manipulées (introduites), ou faiblement accumulatrices des composés lipophiles et très consommées ne sont pas sélectionnées pour les analyses. Les espèces pressenties sont : le gardon (espèce ubiquiste, mais faiblement accumulatrice), le barbeau (espèce fortement bio-accumulatrice mais 2 espèces, fluviatile ou méridional), la brème (fortement accumulatrice, mais brème bordelière et brème commune sont de genres différents) et le chevaine (espèce ubiquiste, mais a priori plus faiblement accumulatrice).

6 Fréquence de quantification (FQ, %) des différentes substances
Toutes espèces, tous échantillons et tous sites confondus (4 espèces, 49 échantillons, 3 sites) Polybromodiphényléthers Si on s’intéresse en premier lieu aux substances analysées et à leur fréquence de quantification, ttes espèces, ech ou site confondus. On a des substances jamais quantifiées (FQ = 0) et d’autres systématiquement quantifiées (FQ = 100 %). Par ex, parmi les perfluorés, les acide perfluorodecanoïque, dodecanoïque et Perfluorooctanesulfonate de potassium sont presque syst quantifiés. Pour les 3 autres familles, j’ai fait ressortir dans ces 3 encadrés rouges les substances prioritaires DCE, on remarque qu’elles sont presque syst quant sauf l’HCBD jamais quantifié sur les 49 éch. Perfluorés Alkylphénols

7 Concentrations en HCB et HCBD par site
Toutes espèces confondues Je vais présenter maintenant les concentrations des différentes substances mesurées, pas site (toutes espèces confondues). Pour ce qui concerne l’HCB dont on vient de voir qu’il avajt été quantifié dans les 49 éch, on observe ici une concentration nettement plus élevée pour le site en aval de Lyon, l’île du Beurre. Globalement, pour les 3 sites, les conc varient entre 0,2 et 6 ng/g PF. L’HCBD… L’hexachlorobutadiène n’a été quantifié sur aucun site (LQ~10 ng/g)

8 Concentrations en PBDE par site
Toutes espèces confondues Pour ce qui concerne les PBDE, on n’observe pas d’effet site. Le congénère 47 et celui retrouvé syst et en plus forte concentration, jusqu’à 20 ng/g PF. Les congénères 28, 100, 153, 154 sont syst quantifiés jusqu’à 10 ng/g PF et les cong 99, 153 et 209 à des concentrations < 0,3 ng/g PF. Le congénère 205 n’a jamais été quantifié. Pour mémoire, les autres congénères ont été syst quantifiés sauf les … quantifiés dans seulement 12% des éch. Le PBDE 205 n’a été quantifié sur aucun site (LQ~O,1 ng/g)

9 Concentrations en alkylphénols et
bisphénol A par site Toutes espèces confondues Les 4-NP2EO et l’acide 4-NP1EC n’ont été quantifiés sur aucun site 4-NP1EO (ng/g pf) A propos des AKP du BPA : les 2 prioritaires, OP et NP ont été mesurés avec une concentration moyenne entre 15 et 20 ng/g PF, le NP1EO et BPA à une C moy autour de 5, et les … n’ont pas été détectés. Les AKP : 4-tert-OP, le 4-NP mélange commercial, le 4-NP-monoéthoxylate, le 4-NP-diéthoxylate et l’acide 4-nonylphénoxyacétique

10 Concentrations en perfluorés par site
Toutes espèces confondues On passe aux perfluorés maintenant. On observe un effet site avec l’île du Beurre au sud de Lyon plus contaminé pour les perfluorés PFUnA avec une concentration moy autour de 50 ng/g PF, et…. Mis à part l’île du Beurre, le PFOS est retrouvé à une conc moy proche de 20 ng/g PF, et ceci pour les 3 sites étudiés. Les autres perfluorés sont quantifiés à des conc <5 sauf (pour l’île du beurre), voir non quantifiés pour les congénères listés ci-dessous. Les perfluorés :Acide perfluorobutanoïque (PFBA) ; Acide perfluoropentanoïque (PFPA) ; Acide perfluorohexanoïque (PFHxA) ; Acide perfluoroheptanoïque (PFHpA) ; Acide perfluorooctanoïque (PFOA) ; Acide perfluorononanoïque (PFNA) ; Acide perfluorodecanoïque (PFDA) ; Acide perfluoroundecanoïque (PFUnA) ; Acide perfluorododecanoïque (PFDoA) ; Acide perfluorotridecanoïque (PFTrDA) ; Acide perfluorotetradécanoïque (PFTeDA) ; Perfluorobutanesulfonate de potassium (PFBS) ; Perfluorohexanesulfonate de potassium (PFHxS) ; Perfluoroheptanesulfonate de potassium (PFHpS) ; Perfluorooctanesulfonate de potassium (PFOS) ; Perfluorodecanesulfonate de potassium (PFDS) Les PFBA, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFBS, PFHxS, PFHpS n’ont été quantifiés sur aucun site (LQ~0,1 ng/g)

11 Contamination par espèce
PFUnA PFNA PFOS PBDE 47 4-t-OP 4-NP 4-NPE1 BPA PBDE 100 PBDE 209 PBDE 183 PBDE 154 PBDE 153 PBDE 99 PBDE 28 PFDS PFDoA PFDA PFOA HCB Un premier essai rapide pour comparer la contamination entre les espèces a consisté à sommer les moyennes des conc par substances. Les brèmes bordelières n’apparaissent pas ici car on n’en a pas pêché sur la lône de la Morte (du coup elle ne sont pas comparables avec les autres). Ce graphique permet de visualiser l’importance relative des différentes substances Tous sites confondus (concentrations moyennes par espèce)

12 Effet de taille, poids, âge, matière grasse sur la contamination
Barbeau Breme bordelière Breme commune Chevaine La taille est le paramètre qui se retrouve le plus souvent corrélé : pour le HCB, PBDE 28, 47, 100 et 153, le PFOA et le PFOS. La poids et le pourcentage de matière grasse ne sont généralement pas corrélés avec la contamination des poissons. L’âge et le sexe ne sont jamais corrélés. Barbeau Breme bordelière Breme commune Chevaine Nous avons essayé de mettre en évidence par des tests statistiques des effets de taille, poids, âge, teneur en MG sur la contamination par ces substces émergentes, …. Pour illustrer cet effet taille, voici un premier graphe sur l’HCB. A gauche et à droite c’est le même graphe, la différence vient du fait que l’on fait ressortir les sites à gauche et les espèces à droite. La corrélation positive entre taille et contamination en HCB se voit pour les points en bleu à gauche, points qui correspondent aux pêche de lîle du Beurre. L’effet taille ne se voit donc pas pour les autres sites que l’île du beurre. Voici un 2ème ex pour illustrer l’effet taille, avec le PCB28 et ces points en vert dans le graphe de droite. Ces points correspondent le barbeau (BAF), le chevaine (CHE), la brème commune (BRE) et la brème bordelière (BRB).

13 Comparaison avec les PCBi
Corrélation vérifiée entre PCBi et pentaBDE ou HCB  accumulation dans les tissus lipidiques, lien avec le log Kow En toute hypothèse, on pouvait s’attendre à des corrélations avec les composés hydrophobes tels que HCB et PBDE, et beaucoup moins avec les perfluorés ou les alkylphénols, dont l’accumulation n’est pas contrôlée par les lipides. L’HCB, ainsi que les PBDE, sous forme de somme des penta-BDE (28, 47, 99, 100 et 153), sont effectivement corrélés à la somme des PCBi : HCB, coefficient de corrélation de Pearson = 0.55, p=0.04 ; SpentaBDE, coefficient de corrélation de Pearson = 0.6, p<0.01. Parmi les composés perfluorés, seul le PFDoA est faiblement corrélé avec les PCBi (coefficient de corrélation de Pearson = 0.38, p=0.02). Compte tenu des caractéristiques respectives de ces deux familles et de la faiblesse de la relation, il peut s’agir d’un artefact. Les PCBi présentent des corrélations avec plusieurs des polluants émergents analysés ici. On sait que la taille, le poids, ainsi que le taux de matière grasse sont corrélés aux concentrations de PCBi, toutes espèces confondues. Une corrélation entre les PCBi et les autres polluants laisse donc envisager une même corrélation entre ces facteurs et les polluants émergents étudiés ici. L’hexachlorobenzène est bien corrélé avec les PCBi, et la taille, le poids, ainsi que le taux de matière grasse sont également des facteurs bien corrélés avec lui. les penta-PBDE (somme des PBDE 28, 47, 99, 100 et 153) sont également bien corrélés avec les PCBi, mais seuls le taux de matière grasse et le poids sont corrélés aussi. Cette corrélation est due aux PBDE 47, 100 et 153 ; les PBDE 28 et 99 ne sont pas corrélés aux PCBi. Parmi les perfluorés analysés, seul le PFDoA est un peu corrélé avec les PCBi, mais ni la taille ni le poids de sont corrélés avec le PFDoA. D’autres facteurs doivent être recherchés afin d’expliquer l’accumulation des PFDoA chez les poissons étudiés ici.

14 Perspectives - Diagnostic DIREN : des résultats complémentaires à exploiter prochainement (875 poissons, 97 stations, bassin Rhône méditerrannée) - Nouvelles pêches (ONEMA) en 2010 sur poissons et mollusques (50 échantillons, 3 à 4 sites) - Exploitation des analyses d’hexabromocyclododécanes HCB – HCBu, transférer (Aquaref) Pour les PBDE … ? Pour les perfluorés, visiblement les études dans le biote ont plus visé la démonstration de la sensibilité et la fiabilité des méthodes d’analyse dans une variété de compartiments et d’organismes. Seul exemple « construit » = lac Ontario, ou l’ensemble d’une chaîne trophique (déjà connue) a été explorée. Pas possible en l’état actuel des connaissances ni d’élaborer une stratégie de monitoring, ni de décrire un modèle conceptuel de distribution dans les eaux douces et de prédire quelles espèces seraient les plus vulnérables (Couillard ?). Continuer en testant d’autres groupes d’organismes notamment mollusques (dans une perspective monitoring) et des poissons (les mêmes esp, et d’autres éventuellement, à condition de rester robustes pour les comparaisons stat) Pour les AP ? -        Voir le lien avec les analyses δ13C et δ15N. -        J’ai analysé les données essentiellement en regardant les différences inter-sites et inter-espèces, il faut maintenant que je regarde la variabilité intra-espèces. -        Les BRB ne se comportent pas comme les autres espèces, surtout en ce qui concerne les PBDE et la relation taille/contamination, il faut voir plus en détails cette espèce. - Les méthodes analytiques seront rendues publiques par la rédaction de fiches techniques en français décrivant les protocoles, fiches qui pourront être diffusées sur le site web d'Aquaref