détermination de la présence de thiosulfate en milieu

Université du Québec
INRS-Eau, Terre et Environnement
DÉTERMINATION DE LA PRÉSENCE DE THIOSULFATE EN MILIEU
NATUREL ET ÉVALUATION DE SON POTENTIEL DE STIMULATION DU
TRANSPORT DU Hg CHEZ UNE ALGUE VERTE
Examinateur externe
Examinateur interne
Directeur de recherche
Codirecteur de recherche
Par
Yvan Tremblay
Mémoire présenté
pour l'obtention
du grade de maître sciences (M.Sc.)
en Sciences de l'eau
Jury d'évaluation
Marc Lucotte, Université du Québec à Montréal
Marc Amyot, Université de Montréal et professeur
invité à l'INRS-ETE
Peter G.c. Campbell, INRS-ETE
Claude Fortin, INRS-ETE
droits réservés de Yvan Tremblay, 2007

REMERCIEMENTS
La réalisation de cette étude a nécessité la collaboration de plusieurs personnes de
près ou de loin.
En premier lieu,
je tiens à remercier mon directeur et codirecteur de recherche M.
Peter Campbell et M. Claude Fortin pour leur professionnalisme, leur disponibilité,
leur patience ainsi que l'encadrement démontrés dans le cheminement qui mène à ce
diplôme.
Un gros merci à Ambroise Percheron pour son aide et les bons moments partagés lors
des campagnes de terrain et à Claudine Goulet pour son aide précieuse lors de la
relecture du mémoire. Un merci spécial à ma collègue de travail Séverine Le
Faucheur sans qui la réussite des expériences de prise en charge n'aurait été possible.
Merci aux techniciens et techniciennes du laboratoire
qUl ont aidé à résoudre les
problèmes d'ordre technique (analyses, dosages, etc.). Je remerCle plus
particulièrement Michelle
G. Bordeleau et René Rodrigue pour leur aide précieuse.
Enfin, l'étude a été réalisée grâce au support financier des Fonds québécois de la
recherche sur la nature et les technologies (FQRNT) .
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RÉSUMÉ
En dépit de plusieurs années de recherche dans le domaine de la biogéochimie du
mercure, la forme chimique possible sous laquelle le mercure peut franchir la
membrane cellulaire de bactéries ou d'algues est toujours méconnue. Ce projet de
maîtrise s'inscrivait à l'intérieur d'une étude plus globale traitant de la
biodisponibilité du mercure envers les micro-organismes aquatiques. Les
informations obtenues visaient une meilleure compréhension et une meilleure
prédiction de la biodisponibilité du mercure dans les écosystèmes possédant
différentes caractéristiques physico-chimiques.
Des recherches précédentes ont démontré que les complexes de l'argent et du
cadmium avec le thiosulfate pouvaient être pris en charge par Chlamydomonas
reinhardtii.
Par analogie avec les résultats obtenus pour l'Ag et le Cd, il est possible
de faire les hypothèses suivantes: (1) le thiosulfate peut former un complexe stable
avec le Hg(II); (2) ce complexe, Hg(S203)22., peut être absorbé par les micro-
organismes; (3) ce mécanisme de transport membranaire peut mener à l'augmentation
de la bioaccumulation chez l'algue. Avant de vérifier ces hypothèses, on a utilisé la
chromatographie ionique, couplée à une étape de préconcentration sur résine, ce qui a
permis de mesurer de basses concentrations de thiosulfate et vérifier s'il était présent
en concentration appréciable dans quatre lacs du Québec. Des concentrations de
0,5 flM ont été trouvées dans les lacs Pink et Holland. Ces concentrations ont été
uti 1 isées
pour les expériences de prise en charge du mercure inorganique Hg(II); de
cette façon, on pouvait avoir des conditions environnementales représentatives.
En ce qui
concerne les hypothèses 2 et 3, lesquelles constitueraient une exception au
modèle de l'ion libre (MIL), des travaux de laboratoire ont été effectués avec
C. reinhardtii afin de déterminer si la prise en charge de Hg était en effet augmentée
en présence dc thiosulfatc. Dans un premier temps, nous avons exposé cette algue
vertc à
une concentration fixe de mercure sous forme de Hg(OH)2 (20 nM), sans
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