Choix des algues (matériel végétal)

Table des matières

Résumé
Abstract
Liste des abréviations
Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
Chapitre I:Etat des connaissances sur l’écosystème marin
1. 1. Problématique et contexte scientifique
2. Etat des lieux des écosystèmes marins
2.1. Importance des océans et des zones côtières
2.2. Intérêt pour la protection du milieu marin littoral  » une galerie de molécules nouvelles ” méditerranée »
3.1. Les zones côtières méditerranéennes à l’aube du 21ième siècle
3.1.1. Caractéristiques de la Méditerranée
3.1.2. Les grandes tensions sur l’environnement marin méditerranéen
3.1.2.1. Altération physiques de la zone côtière méditerranéenne
3.1.2.2. Pressions de l’urbanisation et du tourisme
3.1.2.3. Agriculture et industries
PREMIERE PARTIE : GENERALITES ET RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
3.1.2.4. Différentes formes de pollutions
3.1.2.4.1. Pollution chimique
a- Métaux Lourds et Organostanniques
b- Pollution par le pétrole et les hydrocarbures
3.1.2.4.2. Contamination microbienne et virale
3.1.2.4.3. Espèces introduites
4. Caractéristiques des côtes algériennes et actions planifiées
4.1. Introduction
4.2. Localisation géographique
4.3. Morphologie du littoral algérien
4.3.1. Cas du littorale Ouest
4.3.2. Cas du littoral extrême Ouest
4.4. Couverture sédimentaire du plateau continentale algérien
4.4.1. Sédimentation du littoral Ouest algérien
4.4.1.1. Le golfe de Ghazaouet
4.4.1.2. La baie d’Oran
4.4.1.3. Le golfe d’Arzew
4.5. Actions planifiées et cadre juridique pour la protection du littoral en Algérie
4.5.1. Cadre juridique de protection du littoral « Conventions et Accords »
4.5.2. Principales réglementations appliquées au secteur de la pêche
4.5.2.1. Autorisation de pêche
4.5.2.2. Zones de pêche
4.5.2.3. Engins de pêche
4.5.2.4. Tailles minimales marchandes
5. 5. Les indicateurs biologiques de l’état du milieu marin
5.1. Concepts et utilisation
5.2. Bioindication et bioindicateur
5.3. Intérêts de la complémentarité des mesures de variables biologiques et stratégies de surveillance
5.4. Les espèces de la surveillance environnementale
6. 6. Contaminant métalliques dans l’environnement aquatique
6.1. Problématique des métaux traces dans le milieu marin
6.2. Les sources naturelles d’éléments traces et leur biodisponibilité en milieu aquatique
6.3. Sources et caractéristiques physico-chimiques des ETM
6.4. Comportement et devenir des métaux en milieu aquatique
6.4.1. Processus contrôlant la spéciation des métaux en milieu aquatique
6.4.1.1. La précipitation
6.4.1.2. L’adsorption
6.4.1.3. La complexation
6.4.2. Mécanismes de transport des métaux chez les organismes aquatiques
6.4.2.1. Le modèle de l’ion libre (FIAM)
6.4.2.2. Le modèle du ligand biologique (BLM)
6.5. Les phases porteuses des métaux traces
6.5.1. 6.5.1. Les argiles
6.5.2. Les carbonates
6.5.3. Les oxy-hydroxydes de fer et de manganèse
6.5.4. Les sulfures
6.5.5. La matière organique
6.6. Evolution des organismes en présence des métaux
7. Processus bio-physico-chimiques intervenant dans la mobilité des ETM
8. Notions de transfert des métaux dans une chaîne trophique courte
9. Exemple de métaux traces
9.1. Présentation des principaux ETMs étudiés
9.1.1. Cas du Zinc (Zn)
9.1.1.1. Généralités
9.1.1.2. propriétés fondamentales
9.1.1.3. L’utilisation du Zinc par l’homme dans les cycles biologiques et sa toxicité
9.1.1.4. Le Zinc dans les organismes et le milieu marin
9.1.1.5. Bioaccumulation du Zinc
9.1.2. Cas du Cuivre (Cu)
9.1.2.1. Généralités et sources
9.1.2.2. Propriétés fondamentales
9.1.2.3. L’utilisation du Cu par l’homme dans les cycles biologiques et sa toxicité
9.1.2.4. Le Cuivre (Cu) dans les organismes et le milieu marin
9.1.2.5. Bioaccumulation et interaction du Cu avec les communautés planctoniques
9.1.3. Cas de l’Étain (Sn)
9.1.3.1. Généralités
9.1.3.2. Propriétés fondamentales
9.1.3.3. L’utilisation du Sn par l’homme dans les cycles biologiques et sa toxicité
9.1.3.4. Effets de l’étain sur l’environnement
Chapitre II:Synthèse bibliographique sur les peintures antisalissures et leur impact sur le milieu marin
1. Introduction
2. Dégâts occasionnés par les salissures marines et les antisalissures
3. L’environnement marin
3.1. La salinité
3.2. Le potentiel d’hydrogène (pH)
3.3. La température
3.4. Autres variables de l’eau de mer
4. Salissures marines
4.1. Définition de la salissure marine
4.1.1. Micro-espèces
4.1.2. Macro-espèces
4.2. Principales espèces responsables de la salissure
4.2.1. Les bryozoaires
4.2.2. Les balanes
4.2.3. Les serpules
4.2.4. Les tuniciers
4.2.5. Les moules
4.2.6. Les éponges
4.2.7. Les algues filamenteuses
5. Processus de fixation des salissures marines
5.1. Mécanisme d’adhésion
5.2. Forces impliquées dans l’adhésion bactérienne
6. Moyens de lutte contre les salissures marines
6.1. Historique
6.2. Peintures antisalissures (antifouling)
6.3. Composés Organostanniques (Organoétains) dans le milieu marin
6.3.1. Généralités
6.3.2. Structure et propriétés physico-chimiques
6.3.3. Utilisations
6.3.4. Ubiquité et rémanence des organoétains
6.3.5. Devenir des organoétains dans l’environnement marin
6.4. Différents systèmes antisalissures employés comme moyens de lutte
6.4.1. Peintures antisalissure à base de cuivre
6.4.2. Revêtements non adhésifs
6.4.3. Méthodes électriques
6.4.4. Revêtements armés de piquants
6.4.5. Vibrations ultra-soniques
6.4.6. Biocides naturels
6.4.7. Peintures antisalissures à base d’organostanniques
6.5. Différents types de peintures antisalissures
6.5.1. Copolymères auto-polissants
6.5.2. Copolymères à solubilité contrôlée ou polymères à épuisement contrôlé
6.5.3. Peintures antisalissures ablatives
6.5.4. Peintures antisalissures molles ressuantes à base de colophane ou peintures à matrice soluble
6.5.5. Peintures antisalissures dures
7. Les biocides
8. Peintures antisalissures de rechange
9. Ecotoxicologie des peintures antisalissures à base d’organostanniques
9.1. Toxicité pour les organismes aquatiques
9.1.1. Toxicité pour les microorganismes
9.1.2. Toxicité pour le plancton
9.1.3. Toxicité pour les mollusques
9.1.3.1. Effets sur la croissance des juvéniles
9.1.3.2. Effets sur la reproduction
9.1.3.2.a. Influence sur la sexualité
9.1.3.2.b. Effet sur le développement larvaire
9.1.3.2.c. Effets sur les mécanismes de calcification
9.2. Effets sur les poissons et les crustacés
9.3. Effets sur l’homme
10. Aspect juridique et réglementations comme moyen de lutte contre les antisalissures (TBT)
11. Signaux précurseurs de la contamination des écosystèmes aquatiques par le TBT et actions engagées
Chapitre III :Choix et description du Matériel (Biologique et Analytique)
1. Introduction
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES
2. Pourquoi le choix des deux espèces (moule et algues) ?
2.1. Choix de la moule (matériel biologique)
2.2. Choix des algues (matériel végétal)
3. Sources des organostanniques
4. Distribution du Tributyletain dans les environnements aquatiques
4.1. Dans l’eau
4.2. Dans les sédiments et particules en suspension
4.3. Dans le biota
5. Devenir du Tributyletain dans les environnements aquatiques
6. Présentation des espèces bioindicatrices
6.1. Biologie de la moule (Mytilus galloprovincialis)
6.1.1. Généralités
6.1.2. Répartition géographique et habitat
6.1.3. Description
6.1.3.1. Anatomie de la moule
6.1.3.2. Phylogénie de la moule
6.1.3.3. Locomotion
6.1.3.4. Alimentation
6.1.3.5. Bioaccumulation des métaux par les bivalves
6.1.3.6. Quantité métallique et poids du bioindicateur
6.1.3.7. Adaptations aux conditions extrêmes de vie
6.2. Description des algues étudiées
6.2.1. Caractères cytologiques
6.2.2. Caractères de la reproduction
6.2.3. Algues vertes (chlorophycées)
6.2.3.1. Ulva Enteromorpha
6.2.3.2. Ulva lactuca
6.2.4. Algue brune (Phéophycées)
6.2.6.1. Cystoseira stricta
7. Matériels et Techniques d’Analyses
7.1. Analyse par chromatographie gazeuse couplée à la masse
7.1.1. Principe de la Chromatographie
7.1.2. Principe de la Spectrométrie de Masse
7.1.3. La chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse à impact électronique (GC-MS-IE)
7.1.3.1. Modes d’ionisation
1.a. EI-MS : Impact Electronique
1.b. CI-MS : Ionisation Chimique
7.1.3.2. Analyseur
7.1.3.3. Modes d’acquisition
7.2. Analyse par Spectrométrie d’Absorption Atomique (SAA)
7.2.1. Limite de détection
7.2.2. Principe de fonctionnement
7.3. Spectroscopie Infrarouge
7.3.1. Principe de la Spectroscopie Infrarouge
7.3.2. Appareillage
7.4. Microscopie à Balayage Electronique
7.4.1. Principe du MEB-EDX
7.4.2. Instrumentation
7.4.2.1. Canon électronique : Production d’électrons primaires
7.4.2.2. Colonne électronique et objectif: Condensation du faisceau d’électrons primaires et balayage
7.4.3. Interactions « électrons primaires – matière de la surface de l’objet »
7.4.4. Interactions élastiques : les électrons rétrodiffusés
7.4.5. Interactions inélastiques : les électrons secondaires
7.4.6. Emission des RX
7.4.7. Exploitation des signaux générés pour la formation d’images
7.4.7.1. Imagerie en électrons secondaires
7.4.7.2. Imagerie en électrons rétrodiffusés
7.4.8. Analyse chimique élémentaire par spectrométrie de rayons X (Microanalyse EDX)
7.5. Diffraction des Rayons X
7.5.1. Principe
7.5.2. Instrumentation
7.5.3. Modes de Fonctionnement
7.5.3.1. Géométrie Bragg-Brentano
7.5.3.2. Géométrie Debye-Scherrer
7.5. Microscopie à Force Atomique (AFM)
7.6.1. Principe de fonctionnement
7.6.2. Eléments constituants L’AFM
7.6.3. Fonctionnement d’un AFM
7.6.3.1. Mode contact
7.6.3.2. Mode contact intermittent ou tapping
7.6.3.3. Mode non-contact
7.6.4. Avantages de l’AFM
Chapitre IV:Stratégie expérimentale et développement méthodologique
1. Présentation des sites d’étude
2. Sites de prélèvements
3. Echantillonnage de l’eau de mer et de la moule
3.1. Echantillonnage Eau de mer
3.1.1. Prélèvement
3.1.2. Caractérisation de l’eau prélevée
3.1.3. Dérivation et extraction des organostanniques
3.2. Echantillonnage des Moules
3.2.1. Prélèvement des moules
3.2.2. Décoquillage, broyage et homogénéisation
3.2.3. Protocole analytique
4. Analyse des composes extraits de l’eau de mer et des moules des ports de l’ouest algérien
5. Analyse des echantillons par la SAA
6. Echantillonnage des algues
6.1. Préparation des échantillons
7. Extraction des Polysaccharides
7.1. Méthodologie d’extraction et de purification des polysaccharides
7.1.1. Dépigmentation
7.1.2. Extraction
7.1.3. Purification
8. Caractérisations des Polysaccharides
9. Quantification des métaux
9.1. Minéralisation de broyats
9.1.1. Chauffage du minéralisat
9.1.2. Blancs de minéralisation
10. Analyse des Echantillons
10.1. Méthodes d’analyse
10.1.1. Analyse par spectrophotométrie d’absorption atomique (SAA)
10.1.2. Analyse par diffraction des rayons X (DRX)
10.1.3. Analyse par microscopie électronique à balayage (MEB – EDX)
10.1.4. Analyse par microscopie à force atomique (AFM)
Chapitre V:Résultats et Discussion
1. Recherche des Organostanniques dans la moule et l’eau de mer
1.1. Moule : Mytilus galloprovincialis
1.1.1. Quantification des composés organostanniques par GC-MS
TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION
1.1.1.1. Moules échantillonnées entre Décembre 2005 et Mai 2006
1.1.1.2. Moules échantillonnées entre Décembre 2007 et Mai 2008
1.1.2. Quantification de l’Etain, du Cuivre et du Zinc par la SAA
1.1.2.1. Détermination de la concentration de l’étain
1.1.2.2. Détermination des concentrations en Cuivre et Zinc
1.1.3. Conclusion
1.2. Eau de mer
2. Les Macroalgues
2.1. Caractérisation des polysaccharides pariétaux des algues
2.1.1. Extraction des polysaccharides
2.1.2. Caractérisations des polysaccharides par FTIR
2.1.3. Discussions
2.2. Extraction des métaux
2.3. Analyse par Diffraction des Rayons X (DRX)
2.3.1. Réactions du Cuivre
2.3.2. Réactions du Zinc
2.3.3. Réactions de l’Etain
2.3.4. Conclusion
2.4. Analyse par Microscopie électronique à balayage (MEB) et microanalyse par rayons X (EDX)
2.5. Analyse par Microscopie à force atomique (AFM)
Conclusion générale et Perspectives
Références bibliographiques
Annexes