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Les effets des métaux lourds sur l'environnement et la santé

 

B. LES ALIMENTS DU MILIEU AQUATIQUE

1. La bioaccumulation des métaux lourds

La bioaccumulation est le processus d'assimilation et de concentration des métaux lourds dans l'organisme. Le processus se déroule en trois temps :

- l'assimilation,

- la bioaccumulation par l'individu, ou bioconcentration,

- la bioaccumulation entre individus, ou bioamplification.

a) L'assimilation

Il existe deux voies principales d'exposition aux polluants : la voie externe, par contact (par l'air ou l'eau...) qui provoque un phénomène d'adsorption (la substance toxique reste à la surface), et la voie interne par assimilation ou absorption.

Toute absorption -a fortiori tout contact avec un polluant- n'est pas nécessairement dangereuse. D'une part, tout dépend évidemment des concentrations du polluant. D'autre part, il faut s'intéresser à la seule fraction soluble -biodisponible à 95 %- du métal ; l'autre fraction, insoluble, peu biodisponible étant éliminée par différentes voies : voie solide (fèces), voie liquide (urine), voie cutanée (sueur ...).

La partie soluble biodisponible, assimilable, se concentre dans certains organes. C'est ce qu'on appelle l'organotropisme. Cette « réceptivité » est due, soit à une fonction particulière (exemples : le foie, principal siège de la métabolisation c'est-à-dire de la transformation des matières, ou le rein, siège de l'excrétion), soit à la composition physicochimique de l'organe, favorisant le stockage du contaminant (exemple : calcium/plomb dans les os) ou permettant les accumulations (exemples : les organes riches en lipides accumuleront fortement les polluants organiques).

Il existe aussi des différences selon les métaux. Le cadmium se concentre presque exclusivement dans le tube digestif, le foie et les reins. Le plomb diffuse également dans la peau, les muscles, la colonne vertébrale. Le mercure, dans sa forme organique, diffuse dans le système nerveux et le foetus.

b) La bioaccumulation par l'individu : La bioconcentration

La bioaccumulation concerne tous les métaux lourds en général, mais plus particulièrement le mercure, lorsqu'il est présent sous forme organique (méthylmercure) qui est sa forme la plus toxique pour l'homme.

Ce processus d'accumulation s'exprime par un ratio entre la concentration du composé étudié (plomb/mercure) dans le milieu (eau/sol) et la concentration dans l'organisme. Ce ratio porte le nom de « facteur de bioconcentration » - BCF.

Il existe d'importantes différences selon les espèces et les métaux. Les organismes vivants concentrent les métaux beaucoup plus que l'eau et l'air. Mais l'analyse des transferts met en évidence une hiérarchie entre les espèces, classées selon leur propension à concentrer les métaux lourds. Les fruits de mer, mollusques et crustacés, et dans une moindre mesure, certains poissons sont d'excellents « capteurs de polluants ». Tandis que le BCF dans les plantes varie de 0,01 à 1 pour le mercure (une plante concentre de 1 à 100 % de mercure contenu dans le sol), le BCF dans les poissons est de plusieurs milliers, voire de plusieurs dizaines de milliers pour les mollusques et les invertébrés (62(*)).

Les concentrations de cadmium et de plomb chez les poissons sont de deux à dix fois inférieures à celles des mollusques et crustacés mais concentrent beaucoup le mercure, notamment le méthylmercure. Certains métaux dans certaines espèces induisent des protéines -les métallothionéines- dont l'un des rôles est de « détoxifier » les métaux toxiques...

Le tableau ci-dessous donne une indication schématique de l'importance de la bioconcentration de quelques espèces marines.

Capacités de bioconcentration de quelques espèces marines

métal

espèces

cadmium

plomb

mercure

Plantes aquatiques

faible

faible

faible

Invertébrés

moyenne à forte

moyenne

moyenne à forte

- Vers

moyenne

moyenne

moyenne à forte

- Mollusques

moyenne

moyenne

moyenne à forte

- Crustacés

forte

moyenne

moyenne à très forte

(Moules)

forte

forte

moyenne

(Huîtres)

très forte

moyenne

faible

Poissons

faible

faible

moyenne à forte

- Hareng/sardine

faible

faible

faible

- Plie/sole

faible

faible

moyenne

- Bar/roussette

moyenne

moyenne

moyenne

- Espadon/thon

moyenne

moyenne

forte

Source : INERIS / AFSSA / CNRS - Synthèse OPECST

* (62) La valeur moyenne de BCF pour les moules est de 2.540 pour le mercure organique, 13.300 pour le mercure inorganique. La valeur moyenne de BCF pour les poissons est de 3.030 pour le mercure organique, 21.100 pour le mercure inorganique. Les valeurs de BCF pour les invertébrés peuvent aller jusqu'à 70.000 : la dose de mercure organique dans un vers de vase, par exemple, est 70.000 fois plus importante que la concentration dans l'eau. Source INERIS.