Centre interinstitutionnel

de recherche en écotoxicologie

C  I  R  É

 

Écotoxicité des matériaux énergétiques

Responsable : Pierre-Yves Robidoux, Institut de recherche en biotechnologie, Conseil national de recherche Canada
Site d'entraînement militaire
Certains sites sont contaminés par des substances toxiques provenant des activités d’entraînement et d’essais militaires.
Les organismes terrestres et aquatiques, et en particulier les plantes et invertébrés, sur ces sites sont généralement exposés à plusieurs substances simultanément (e.g. métaux, matériaux énergétiques [ME]).
Afin de permettre une utilisation sécuritaire et durable de ces sites, des critères génériques et des évaluations de risques peuvent être utilisés.
Certains critères génériques existent pour les contaminants communs (e.g. métaux en milieux industriels).
Pour les ME, d’autres critères (e.g. Eco-SSL, DND) sont en développement. Toutefois, ces critères requièrent le développement de certaines données toxicologiques et une meilleure compréhension des effets et du sort des ME dans l’environnement.
Projectile inerte 105 mm dans les sédiments
La recherche proposée vise à étudier la disponibilité des ME et des métaux dans les sols et les sédiments, ainsi que l’effet des interactions entre certains ces contaminants sur leur biodisponibilité toxicologique pour les organismes terrestres et aquatiques.
 Elle permettra aussi d’étudier certains mécanismes de toxicité (semblables à ceux retrouvés chez les organismes supérieurs) des contaminations mixtes, lesquelles correspondent aux situations réelles.
Ainsi, des plantes et des invertébrés seront exposés à différentes mixtures métaux-ME et à divers sols et sédiments provenant de sites d’entraînement et d’essai, dans des conditions standardisées (laboratoire) ou non (études en mésocosme sur des sites sélectionnés).
 En plus, des paramètres de toxicité (e.g. croissance, fertilité) évalués dans des conditions d’exposition standardisées, d’autres paramètres sous-létaux indicateurs d’effets chroniques (biomarqueurs) seront utilisés pour évaluer les effets et leurs causes.
Pour l’étude des métaux-EM dans les sols, les invertébrés retenus incluent Eisenia andrei et Lumbricus terrestris parce qu’ils sont fonctionnellement et quantitativement représentatifs de l’écosystème étudié et qu’ils ont déjà été utilisés lors des études précédentes.
 Les espèces végétales retenues pour cette étude incluent une plante vivace (Tradescantia), qui permet de mesurer des paramètres de génotoxicité, ainsi que la laitue (Lactuca sativa L.) et l’orge (Hordeum vulgare), qui peuvent être utilisées pour des essais de toxicité et bioaccumulation.
Pour l’étude des métaux-EM dans les sédiments, les espèces retenus incluent la moule Elliptio complenata et la lentille d’eau Lemna minor.
Site contaminé par du TNT
La plupart des biomarqueurs sont choisis à partir des méthodes validées.
Par exemple, en plus des marqueurs de santé générale telles la survie et la croissance, certains biomarqueurs cellulaires et immunotoxicologiques, tels que l’intégrité des lysosomes, la cytotoxicité et la phagocytose seront appliquées aux invertébrés choisis.
D’autres biomarqueurs biochimiques utilisés dans nos récentes études telles que la peroxidation des lipides, certaines enzymes du système antioxydant (e.g. SOD, CAT, APX) et des protéines/enzymes de détoxification (métalloprotéine de type métallothionéines [MT], GST) seront aussi utilisées avec les invertébrés et/ou les plantes.
 D’autres biomarqueurs pertinents tel que l’activité des oxydases à fonction mixte (activité EROD), la mesure de la GSH et l’acide phosphatase (AP) pourraient aussi faire l’objet de mesures ponctuelles.
 

 Publications

 Savard K, Berthelot Y, Auroy A, Spear PA, Trottier B, Robidoux PY. Effects of HMX-lead mixtures on reproduction of earthworm Eisenia andrei. Arch. Environ. Contam. Toxicol. (In press).
 Ali NA, Dewez D, Robidoux PY, Popovic R. 2006. Photosynthetic parameters as indicators of trinitrotoluene (TNT) inhibitory effect: Change in chlorophyll a fluorescence induction upon exposure of Lactuca sativa to TNT. Ecotoxicology, 15: 437-441.
 Ndayibagira A. Robidoux PY, Sunahara GI. 2006. Rapid isocratic HPLC quantification of metallothionein-like proteins as biomarkers for cadmium exposure in the earthworm Eisenia andrei. Soil Biology & Biochemistry, 39: 194-201.
 Robidoux PY, Dubois C, Hawari J, Sunahara GI. 2004. Assessment of soil toxicity from an antitank firing range using Lumbricus terrestris and Eisenia andrei in mesocosms and laboratory studies. Ecotoxicology. 13: 603-14.
 Robidoux PY, Svendsen C, Sarrazin M, Thiboutot S, Ampleman G, Hawari J, Weeks JM, Sunahara GI. 2004. Assessment of a 2,4,6-trinitrotoluene-contaminated site using Aporrectodea rosea and Eisenia andrei in mesocosms. Arch. Environ. Contam. Toxicol.,48: 56-67.
 Robidoux PY, Gong P, Sarrazin M, Bardai G, Paquet L, Hawari J, Dubois C, Sunahara GI. 2004. Toxicity assessment of contaminated soils from an antitank firing range. Ecotoxicol. Environ. Saf., 58: 300-313.