Using isotopically enriched labelled species for the speciation of mercury and butyltin compounds: investigation of mercury biomethylation in aquatic environments
Utilisation de traceurs isotopiques stables pour la spéciation du mercure et des butylétains application a l'étude de la bio méthylation du mercure dans les environnements aquatiques
Résumé
The first part of this work involves the development of new analytical methods for the speciation analysis of mercury and butyltin compounds in environmental matrices. The optimization of these new methods for speciation analysis is based on the isotope dilution technique and has been developed specially for the simultaneous determination of mercury and butyltin compounds taking into account the simultaneous sample preparation and the simultaneous detection. The analytical development has been carried out for the different environmental matrix found in the aquatic ecosystems: water samples, biological tissues and sediments.
In the second part of this work, the developed analytical techniques have been used to investigate biogeochemical cycles of mercury and butyltin into aquatic environments. Experimental methods, using isotopically enriched species as tracers, have been developed and have allowed the evaluation of mercury transformation mechanisms (methylation/demethylation) in the different compartments of the aquatics systems (in the sediments and the water column). Environmental factors and biological parameters have been also investigated in order to determine the possible link between the mercury transformation processes and the biological activities (bacterio- and phyto-plankton activities).
In the second part of this work, the developed analytical techniques have been used to investigate biogeochemical cycles of mercury and butyltin into aquatic environments. Experimental methods, using isotopically enriched species as tracers, have been developed and have allowed the evaluation of mercury transformation mechanisms (methylation/demethylation) in the different compartments of the aquatics systems (in the sediments and the water column). Environmental factors and biological parameters have been also investigated in order to determine the possible link between the mercury transformation processes and the biological activities (bacterio- and phyto-plankton activities).
La première partie de ce travail porte sur le développement de nouvelles méthodes pour l'analyse de spéciation du mercure et des butylétains dans les matrices environnementales. La mise au point de ces nouvelles techniques analytiques de spéciation est basée sur la quantification par dilution isotopique. Les techniques développées sont axées principalement sur la détermination simultanée des composés de mercure et des butylétains ce qui comprend la préparation d'échantillon simultanée ainsi que l'analyse simultanée. Le développement porte sur les différentes matrices composant les environnements aquatiques : l'eau, les tissus biologiques et les sédiments.
Dans la deuxième partie de ce travail, les méthodes analytiques développées ont été appliquées à des études environnementales sur les cycles biogéochimiques du mercure et des butylétains dans les environnements aquatiques. Des méthodes expérimentales utilisant des espèces enrichies isotopiquement comme traceurs ont été développées et mises en œuvre. Elles permettent d'évaluer les taux de transformations du mercure (méthylation/déméthylation) dans les différents compartiments des environnements aquatiques que sont les sédiments et la colonne d'eau. Les facteurs environnementaux et notamment les paramètres biologiques sont aussi contrôlés afin de déterminer le lien entre les transformations du mercure et les activités des organismes vivants tels que les bactéries et le phytoplancton.
Dans la deuxième partie de ce travail, les méthodes analytiques développées ont été appliquées à des études environnementales sur les cycles biogéochimiques du mercure et des butylétains dans les environnements aquatiques. Des méthodes expérimentales utilisant des espèces enrichies isotopiquement comme traceurs ont été développées et mises en œuvre. Elles permettent d'évaluer les taux de transformations du mercure (méthylation/déméthylation) dans les différents compartiments des environnements aquatiques que sont les sédiments et la colonne d'eau. Les facteurs environnementaux et notamment les paramètres biologiques sont aussi contrôlés afin de déterminer le lien entre les transformations du mercure et les activités des organismes vivants tels que les bactéries et le phytoplancton.