POLLUTION DES EAUX Flashcards
Définir la pollution de l’eau
- Introduction d’une substance ou condition en milieu aquatique qui est néfaste pour l’humain (santé, consommation ou activités récréatives).
- Déstabilisation de l’équilibre naturel
Donne des exemples de manifestation d’un débalancement de l’environnement aquatique
- paramètres physicochimiques modifiés (température, pH, etc.)
- perte de microorganismes indigènes
- éclosion de microorganismes comme des coliformes fécaux qui indiquent la possibilité de présence pathogène
- eutrophisation
La pollution de l’eau est-elle anthropocentrique
Oui, car la définition est faite en fonction de l’humain. Les cours d’eaux se porteraient bien sans l’activité humaine dans la plupart des cas.
Quels sont les types de perturbations? Donner un exemple pour chaque type
-Physique; eau chaude déversée par une centrale nucléaire
Chimique; produits chimiques déversés, engrais
-Biologique; introduction de nouvelles espèces dans le milieu
Le retour à la normale est-il possible pour les milieux pollués? Si oui, comment?
À condition que la source de la pollution soit éliminée, le milieu peut retrouver son équilibre original. On parle d’ailleurs de pollution seulement quand un milieu ne peut pas retrouver rapidement son équilibre.
Mécanisme:
- Dilution des polluants (volume et courant)
- Phénomènes naturels: sédimentation, lumière (bactéricide), biodégradation par les hétérotrophes, oxydation et précipitation
- Phénomènes biologiques: protozoaires ciliés, bactériophages, bactéries prédatrices ou parasites (contrôle d’éclosion)
Définir l’eutrophisation
Processus par lequel un milieu aquatique s’enrichit graduellement en éléments nutritifs, principalement le phosphore et l’azote. Ce phénomène est associé à une prolifération de microorganismes et de macrophytes en raison des fortes concentrations en nutriments.
Nommer des exemples de pollution physique
- Déviation de cours d’eau (barrages, irrigation, etc.) -> effets indirects (ex: accumulation de composés)
- Eau chaude ->baisse d’O2 disponible->biodiversité réduite-> eutrophisation augmentée
Nommer des exemples de pollution chimique
- Eaux douces: azote et phosphore, pluies acides , drainage minier acide
- Eaux salées: hydrocarbures, CO2 atmosphérique
- Autres: plastiques, radio-isotopes, pesticides, médicaments
D’où proviennent majoritairement l’azote et le phosphore polluants en eau douce?
- Résidus de l’agriculture: fumier, engrais (non problématiques en conditions normales; moins de lessivage)
- Eaux usées
Quelle est l’importance du phosphore pour les microorganismes?
Le phosphore est l’élément limitant pour les microorganismes d’eaux douces. Si sa concentration le rend non-limitant, il y aura une éclosion massive de microorganismes et possibilité d’eutrophisation.
Que sont les pluies acides?
L’activité industrielle relâche énormément de CO2 et de composés soufrés et azotés au niveau de l’atmosphère. Ces composés peuvent se changer en acide sulfurique, nitrique et carbonique. Ces composés se mélangent à l’eau en condensation dans les nuages et retomber au sol ou dans les cours d’eaux sous forme de précipitations.
Comment le sol peut-il résister efficacement aux pluies acides?
Si le sol comporte des carbonates, il y aura un effet tampon des pluies acides.
Que peut provoquer l’acidification d’un milieu aquatique?
- Diminution ou disparition de certaines espèces de microorganismes
- Changements directs des réseaux proie-prédateur et donc de la chaine trophique
pH sous 5-> aucun poisson ne survit
Effets indirects: la pluie acide qui percole augmente le lessivage de certains métaux, dont l’aluminium, vers les cours d’eau. Ces métaux sont toxiques pour les vivants.
Est-ce que les pluies acides sont importantes au Canada?
Oui; environ 19 000 lacs sur 250 000 en Ontario sont classifiés acides. 50 à 70% des pluies acides du Canada proviennent des USA.
Qu’est-ce que le drainage minier acide (DMA)?
Les mines abandonnées se remplissent d’eau. La pyrite (FeS2) va alors s’oxyder et produire de l’acide sulfurique et du fer ferreux. Le fer ferreux peut s’oxyder en fer ferrique qui lui-même peut oxyder la pyrite. Le fer ferrique peut également former de l’hydroxyde de fer. Ces réactions causent un ruissellement d’eau excessivement acide et chargée en métaux lourds.
Le DMA est-il un phénomène abiotique?
Oui; il peut cependant être catalysé par des microoganismes comme Acidithiobacillus thiooxidans qui produit de l’énergie par l’pxydation de minéraux soufrés.
Quels sont les polluants principaux des océans?
- Plastique
- Hydrocarbures (le plus fréquent)
- Résidus radioactifs (rare)
Décrire l’effet des plastiques en milieu marin
Des amas gigantesques de plastiques ont été découverts dans les océans. Ces plastiques sont lentement dégradés en petites particules par l’effet des rayons UV, des vagues, et des microorganismes. Ces petites particules sont colonisées par des microorganismes (plastisphère). Les effets sur les chaines alimentaires sont encore méconnus. Ces plastiques hydrophobes ont cependant la capacité de concentrer d’autres polluants organiques comme les pesticides.
Quelles sont les sources de pollution par les hydrocarbures en milieu marin?
- Accidents de navires-citernes ou de plateformes pétrolières
- Nettoyage et vidange des cales de bateaux
Qu’arrive-t-il lors d’un déversement d’hydrocarbures?
Le pétrole flotte à la surface de l’eau, ce qui facilite sa dispersion. Les composés organiques volatils du pétrole vont s’évaporer dans les premiers jours. Certains composés se dissoudront tranquillement dans l’eau alors que d’autres formeront des émulsions dans l’eau. Les fractions lourdes du pétrole sédimenteront au fond de l’océan
Comment retirer le pétrole de l’environnement?
- Ajout d’agents dispersants/émulsifiants->accélère la décomposition du pétrole
- Confinement et récupération
- Ajout d’éléments absorbants, puis retrait
- Brûler le pétrole
- Dégradation par microorganismes via hydrolases, oxydases et déshydrogénases
De quoi dépend la biodégradation du pétrole?
-Nature aliphatique ou aromatique des composés
-Conditions environnementales (température, oxygène, etc.)
-Espèces de microorganismes présentes
-État de dispersion
-
Quelles sont les approches utilisées en biorémédiation (utilisation de microorganismes pour améliorer une situation environnementale perturbée)?
- Biostimulation
- Bioaugmentation
Qu’est-ce que la bioaugmentation?
Ajout de microorganismes capables de dégrader les hydrocarbures comme Alcalinovorax, Cycloclasticus et Acinetobater venetianus. Plus efficace dans les premiers jours suivant un déversement.
Qu’est-ce que la biostimulation?
Repose sur les microorganismes présents dans le milieu. On leur ajoute des nutriments et/ou des surfactants pour augmenter la biodisponibilité des molécules à dégrader.
Quel effet a l’augmentation des concentrations de CO2 atmosphérique sur les océans.
Le CO2 diffuse dans les océans et les acidifient. Cette baisse de pH diminue la précipitation des carbonates de calcium qui composent la coquille des mollusques et l’exosquelette de coraux (développement -).
Qu’est-ce que le blanchiment des coraux?
Les coraux sont des animaux qui comprennent un système digestif et un système reproducteur en plus de tentacules pour se nourrir. Ils sont en fait un rassemblement de plusieurs individus appelés polypes souvent recouverts d’un exosquelette de CaCO3. Ils vivent souvent en symbiose avec des algues unicellulaires: les zooxanthelles. Ces algues leur fournissent une grande partie de leur énergie et des nutriments nécessaires au corail. Ils leurs confèrent également leurs couleurs. À cause de changements de pH, de température ou autre, les coraux perdent les zooxanthelles auxquels ils sont associés. Le corail ainsi blanchi survivra un certains temps, mais mourra s’il n’est pas recolonisé par les zooxanthelles
Le blanchiment des coraux est-il uniquement dû à des conditions environnementales?
Non, il peut s’agir d’une attaque par des organismes ou microorganismes pathogènes (étoiles de mer, Vibrio->toxines et inhibition de la photosynthèse ou lyse directe des tissus).
D’où proviennent les principaux polluants biologiques d’eau douce?
Du tractus gastro-intestinal d’animaux.
L’eau potable est-elle accessible autour du monde?
Non; c’est une denrée “de luxe”. 2G individus consomment encore de l’eau contaminée par des matières fécales. 785M d’individus n’ont pas accès à l’eau potable. Les maladies diarrhéiques tuent 525 000 enfants de moins de 5 ans par année.
Comment effectue-t-on le contrôle de qualité de l’eau?
En recherchant les coliformes fécaux (marqueurs de contamination fécale):
-Coliformes totaux: Gram-, anaérobies facultatives, peuvent fermenter le lactose
-Coliformes fécaux: proviennent des fèces, peuvent croitre à plus haute température (45 C), Escherichia, Klebsiella, Enterobacter
La qualité de l’eau est en fonction du nombre de coliformes retrouvés
Qu’est-ce qu’une marée colorée?
Suivant l’apport de nutriments en eau salée, des algues toxiques peuvent se développer et entrainer la mort d’organismes marins. Ces algues toxiques provoquent aussi une coloration de l’eau de par leur nombre important. Ces algues se reproduisent rapidement de manière asexuée en utilisant les nutriments et la lumière. En absence de conditions favorables, ces algues peuvent s’enkyster et tomber au fond de l’eau en attente de meilleures conditions.
Quel est le danger des marées colorées pour l’homme?
Les toxines provenant des marées colorées sont potentiellement dangereuses pour l’homme. Ces toxines peuvent être bioaccumulées par certains mollusques consommés par l’homme.
Nommer les différents types de phycotoxines
-Paralytiques: picotements et engourdissements, faiblesse musculaire pouvant amener à la mort par asphyxie
-Diarrhéiques: diarrhées, vomissements, nausées
-Neurotoxiques: symptômes diversifiés
-Amnésiques: perte de mémoire
-Ciguatera: produite par des dinoflagellés attachés à des algues. Ces algues sont mangées par des poissons qui accumulent la toxine dans leurs graisses. Toxine résistante à la cuisson. Semblable à une toxine neurotoxique
Il existe également des cyanotoxines à effets semblables
Décrire le genre bactérien Vibrio
- Bactérie aquatique Gram-
- Bacilles incurvés à flagelle polaire
- Métabolisme anaérobie facultatif
- Multiplication stimulée par le sodium
- Cause notamment le choléra, le blanchiment de coraux et des infections alimentaires
Décrire Vibrio cholerae
- 200 sérotypes différents
- Antigènes O (LPS)
- Cause le choléra: O1 et O139
- Dispersion par courant et transport maritime
- Agent causal du choléra
Décrire le choléra
- Diarrhée aigue
- Mort en quelques heures si non traitée
- 3 à 5 millions de cas par année dans le monde
- 100 000 à 120 000 morts par année
- Cycles de réinfection
Décrire Vibrio parahaemolyticus
- Habitant naturel des milieux marins: salinité essentiel, dormance en hiver dans les sédiments
- Agent causal de maladies d’origine alimentaire: diarrhées, septicémies liés à des crustacés ou mollusques mal cuits
- croissance rapide autour de 20 C
- filtration de l’eau propre pour enlever les microorganismes->dépuration
