Dans l'environnement, les organismes sont soumis à des stress de multiples natures (e.g., polluants et pathogènes/parasites). Dans ce contexte, le système immunitaire joue un rôle fondamental. La pression chimique exercée par les polluants peut impacter leur système immunitaire, affaiblir leur santé et les prédisposer à contracter des maladies infectieuses. En écotoxicologie, l'évaluation de marqueurs d'immunocompétence peut servir à diagnostiquer l'état de santé des organismes et mieux comprendre le danger immunotoxique des xénobiotiques. Lymnaea stagnalis est un gastéropode d'eau douce représentatif de nombreux milieux lentiques sur la planète. Des tests OCDE de reprotoxicité sont disponibles mais peu d'études se sont focalisées sur des paramètres immunotoxiques. Le premier axe de la thèse se porte sur la connaissance et le développement de méthodes pour évaluer l'immunocompétence de manière répétée à l'échelle individuelle chez L. stagnalis. Le deuxième axe évalue cette approche multibiomarqueurs dans différents contextes écotoxicologiques. Plusieurs populations (élevages vs terrain), temps d'expositions (3 vs 29 – 44 jours), concentrations d'exposition (environnementales vs non réalistes) et contaminants ont été évalués : des médicaments (les anti-cancéreux Etoposide et cyclophosphamide, l'anti-rejet de greffes cyclosporine A et l'antiinflammatoire diclofenac), l'insecticide deltaméthrine, le métal cadmium et des effluents de station d'épuration. Des comparaisons entre des traits de vie et des traits immunitaires ont été réalisées. La réflexion est bâtie sur les questionnements relatifs à (i) la sensibilité de l'approche, (ii) le temps de réponse des marqueurs, (iii) leur précocité physiologique, (iv) la transposition d'immunotoxicité de xénobiotiques entre le phylum des chordata et L. stagnalis et (vi) l'utilisation pratique de L. stagnalis (élevages, collecte en milieu naturel, calibration, reproduction) / In natural environments, animals encounter multiple stresses (e.g., pollutants and pathogens/ parasites). In this context, the immune system plays a pivotal role. Chemical insults from pollutants can jeopardize the immune system of these animals, weaken their health and make them vulnerable to contracting infectious diseases. In ecotoxicology, assessment of immunocompetence markers can be used to diagnose the health of organisms and better understand the immunotoxic hazard of xenobiotics. Lymnaea stagnalis is a freshwater gastropod representative of several lentic ecosystems on the planet. OECD reprotoxicity tests are available using this species, but too few studies have focused on immunotoxic parameters. The first part of this thesis covers the description, comprehension and development of the methods used to assess the immunocompetence at an individual scale and repeatedly within an experiment in L. stagnalis. The second part assesses this multibiomarker approach in several ecotoxicological contexts. Several populations (laboratory-bred vs collected in the field), time exposures (3 vs 29–44 days), concentrations (environmental vs unrealistic) and contaminants were evaluated : pharmaceuticals (the anti-cancer drugs etoposide and cyclophosphamide, the anti-xenograft rejection drug cyclosporine A, the anti-inflammatory drug diclofenac), the insecticide deltamethrin, the metal cadmium and wastewater treatment plant effluents. The general reasoning is built on questions relative to (i) the sensitivity of the approach, (ii) the rapidity of the response, (iii) their physiological precocity of alteration (immune vs life-history traits), (iv) the transposition of xenobiotic immunotoxicity between L. stagnalis and the Chordata phylum and (vi) the pragmatic use of L. stagnalis (breeding, collection in the environment, calibration and reproduction)

Des pollutions des sols (péri)urbains et urbaines fortement peuplées en métaux et metalloïdes persistants (éco)toxiques sont couramment observées à l’échelle globale. Certains éléments (Se, Cu…) ont des rôles biologiques et par contre d’autres (Pb, Cd…) ont uniquement un impact (éco)toxique qui peut être influencé par leur spéciation et compartimentation qui modifient leurs transferts et biodisponibilité. Dans une optique de gestion des sols et d’alimentation durables, des questions scientifiques pluridisciplinaires sont à creuser concernant : (i) les mécanismes en jeu dans la biodisponibilité et l’impact sur les organismes vivants des éléments inorganiques en lien avec leur spéciation ; (ii) la co-gestion des risques environnement-santé induits par des installations industrielles classées : ICPE en France (ex. usine de recyclage de batteries) avec les riverains qui cultivent des potagers ou les employés. Dans ce contexte, ont été étudiés : (i) le transfert des métaux entre phase solide et solution du sol sous l’influence des vers de terre sur un site ICPE; (ii) le transfert et la bioaccessibilité du Se en conditions contrôlées pour 2 formes chimiques; (iii) le risque sanitaire pour les riverains d’un site ICPE qui jardinent, et les facteurs influant les plombémies des professionnels (étude statistique des données). Une review bibliographique de la qualité du manioc en lien avec les pratiques culturales et culinaires et les caractéristiques de l’environnement a finalement été réalisée pour compléter la démarche « Sciences et Société » de la thèse. L’analyse des différents isotopes du plomb dans les sols aux alentours de l’usine de recyclage a permis de conclure que 84 à 100% du plomb des sols de surface est d’origine anthropique. Un comportement d’évitement des zones les plus polluées en plomb a été observé pour l’espèce de vers de terre A. caliginosa. Le transfert racinaire, la translocation du sélénium vers le maïs et sa bioaccessibilité dans le grain sont plus élevés dans le cas du séléniate (facteur de translocation de 1.1, et bioaccessibilité humaine de 89,3%) par rapport au sélénite (0.13, et bioaccessibilité de 82,7%). L’étude de la qualité des cultures des jardins proches de l’usine (à Bazoches), en relation avec la qualité du sol (faible contamination, pH basique et teneur élevée en matières organiques qui réduisent les transferts) et de l’atmosphère a mis en évidence un transfert atmosphère-plante qui dépend du métal (le Cd est le plus biodisponible) et du végétal. Les concentrations en Pb et Cd suivent respectivement les séquences : [laitue>poireau>céleri>carotte] et [laitue>céleri>carotte>poireau]. Pour réduire l’exposition des populations, un lavage soigneux des productions avant la consommation est préconisé. / Pollution of (peri)urban soils by (eco)toxic metal(loid)s is commonly observed on a global scale. Some elements (Se, Cu ...) have biological roles and other (Pb, Cd ...) only have an (eco)toxic impact influenced by their speciation and compartmentalization that can change their transfers and bioavailability. With the perspective of sustainable management of soil and food, multidisciplinary scientific questions are digging for: (i) the mechanisms involved in the bioavailability and impact on living organisms of inorganic elements related to speciation; (ii) the co-management of environmental-health risks from industrial regulated plants (ICPE in France, such as former battery recycling plant) with residents who grow vegetable gardens or employees. In this context, were studied: (1) the transfer of metals between solid phase and soil solution under the influence of earthworms on a ICPE site; (2) the transfer and bioavailability of Se in controlled conditions for two chemical forms; (3) the health risk for the residents with gardening activities near ICPE plant and factors influencing blood lead of professionals (statistical analysis of data). A literature review of the quality of cassava in connection with the cultivation and culinary practices and characteristics of the environment was finally performed to complete the "Science and Society" process of the thesis. From the analysis of different isotopes of lead in the soil around the recycling plant it was concluded that 84 to 100% of lead in surface soils has anthropogenic origin. Avoidance behavior in the most lead polluted areas was observed for A. caliginosa earthworm species. The selenium root transfer, translocation to corn and its bioavailability in the grain are higher in the case of selenate (translocation factor of 1.1, and human bioavailability of 89.3%) compared to selenite (0.13 and bioaccessibility 82.7%). The study of crops quality in the gardens near the ICPE plant (in Bazoches), in relation to atmosphere and soil quality (low Pb contamination, alkaline pH and high organic content that reduce pollutants transfers) highlighted an atmosphere-plant transfer which depends on the metal (Cd is the most bioavailable) and plant species. Pb and Cd concentrations follow respectively the sequences: [lettuce> Leek> celery> carrot] and [lettuce> celery> carrot> leek]. To reduce population exposure, thorough washing of productions before consumption is recommended.

L'objectif de ce travail était de proposer des approches d'études complémentaires permettant d'identifier des rejets industriels pharmaceutiques à risque pour la santé des espèces piscicoles chroniquement exposées. Après avoir décrit ce tissu industriel complexe en France métropolitaine et identifié un ensemble de rejets à ‘haut risque' pour l'environnement, deux d'entre eux furent analysés selon une approche ‘amont/aval'. Les effets écotoxicologiques sublétaux chez les espèces (goujon ou épinoche) ont été étudiés in situ au moyen d'une batterie de biomarqueurs histologiques et biochimiques complémentaires et préalablement développés. Les résultats obtenus furent confrontés aux données contextuelles disponibles ainsi qu'aux résultats théoriques obtenus par une approche d'extrapolation des données pharmacologiques, appliquée à chaque production spécifique, afin d'étayer un éventuel lien de causalité. L'analyse des goujons n'a révélé aucune influence écotoxicologique liée au rejet ligérien, mais nos résultats semblent indiquer des perturbations biologiques complexes chez les épinoches du ruisseau Commerce, correspondant à des modifications générales documentées chez des poissons chroniquement exposés à des micropolluants. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'interface de communication entre scientifique et législateur, afin d'améliorer la compréhension mutuelle et l'utilisation des informations scientifiques dans le cadre de la biosurveillance de ces rejets industriels. / The aim of this work was to suggest complementary approaches to identify pharmaceutical factory discharges ‘at risk' for wild fish chronically exposed. First, we described this complex industrial network in France. Next, we identified several industrial outlets with ‘high risk' for aquatic environment, and two of them were analyzed according to an ‘upstream/downstream' approach. Subletal in situ ecotoxicological effects in wild species (gudgeon or stickleback) were studied by means of histological and biochemical biomarkers previously developed. Then, these ecotoxicological results were discussed to contextual data and theoretical conclusions from a pharmacological ‘read-across' approach, applied to each specific drug production, to support a potential causal link. Results from gudgeons living in Loire did not allow us to suspect ecotoxicological disturbances in fishes exposed to this pharmaceutical outlet. On the contrary, our results highlights complex biological disturbances in sticklebacks from Commerce, which seem to be consistent with general disruptions of health status of wild fish exposed to micropollutants. Finally, we were interested of science/policy interface to improve the understanding and the use of scientific data within the framework of the biomonitoring of these industrial discharges.

Ces travaux s’inscrivent dans une problématique actuelle de compréhension des effets, encore peu connus, des mélanges de pesticides dans le sol. Les formulations d’herbicides S-métolachlore (Dual Gold Safeneur®), mésotrione (Callisto®) et nicosulfuron (Milagro®) ont été appliquées en mélanges et à la dose agronomique recommandée. Les molécules formulées sont plus toxiques que les molécules actives seules (Microtox®) et aucun effet synergique ou antagoniste des mélanges n’a été observé. Cependant, ces mélanges impactent transitoirement et à court terme les communautés microbiennes du sol de Limagne, sans modifier les paramètres généraux de structure et d’abondance. Toutefois, des effets ont été mis en évidence sur des communautés sensibles telles que les phototrophes ou celles impliquées dans les processus de nitrification et de dénitrification. De plus, une comparaison des effets des mélanges sur les communautés phototrophes de deux sols souligne l’importante toxicité du Dual Gold Safeneur® et remet en cause son utilisation d’un point de vue écotoxicologique. / These experiments are part of the actual problematic of understanding the poorknown effects of pesticides mixtures in soil ecosystem. The herbicidal commercial formulations of S-metolachlor (Dual Gold Safeneur®), mesotrione (Callisto®) and nicosulfuron (Milagro®) were applied in mixtures at the recommended field rate. Formulated compounds are more toxic than active ingredients alone (Microtox®) and no synergistic or antagonistic effects were recorded. However, these mixtures impaired rapidly and transitory the Limagne soil microbial communities, without modifying the global parameters of structure and abundance. Effects were also recorded on sensitive communities, such as phototrophic, nitrifying and denitrifying communities. A comparison of mixtures effects on phototrophic communities from two soils underlined the high toxicity of Dual Gold Safeneur® and challenged its use from an ecotoxicological point of view..

L’utilisation du chlordécone (CLD) pour éradiquer les populations de charançon noir dans les bananeraies des Antilles françaises (Guadeloupe et Martinique) entre 1972 et 1993 a conduit à la contamination des sols et de l’environnement. Cet insecticide organochloré très hydrophobe persiste dans les sols d’où il transfère lentement vers les ressources en eau et vers les biotes terrestre et aquatique (plantes, animaux, poissons, crustacées). Réputé « indégradable », le CLD résiste à la photolyse, à l’hydrolyse et à la biodégradation. A ce jour, il n’existe pas de méthode pour remédier les 20 000 hectares de sols pollués avec cet insecticide. Compte-tenu de l’étendue de la pollution avec le CLD, les procédés biologiques de décontamination paraissent appropriés au contexte antillais. Les objectifs de mon travail de thèse étaient d’explorer les possibilités de transformation microbienne du CLD et l’impact écotoxicologique du CLD sur la communauté microbienne des sols. Mes travaux reposent sur l’hypothèse selon laquelle des populations microbiennes exposées de manière chronique au CLD se seraient adaptées à sa dégradation pour détoxifier leur environnement ou éventuellement pour l’utiliser comme source d’énergie pour leur croissance. Pour cela, j’ai développé une méthode d’analyse du CLD dans les sols et les cultures microbiennes basée sur l’isotopie stable. J’ai conduit des expériences d’enrichissement à partir de sols de Guadeloupe pollués avec le CLD. Une centaine de souches fongiques et près de 200 souches bactériennes ont été isolées. Aucunes souches bactériennes dégradantes n’ont pu être mises en évidence bien que certaines formaient un halo de dissolution du CLD sur milieu gélosé. Parmi les isolats fongiques, seul F. oxysporum sp. MIAE01197 se développait sur un milieu minéral contenant le CLD comme seul source de carbone et dissipait 40% du CLD. Cet isolat était deux fois plus tolérant au CLD qu’un isolat de référence jamais exposé au CLD. Cet isolat minéralisait très peu le 14C-CLD, formait très peu de 14C-métabolites, mais le 14C-CLD s’adsorbait sur les parois fongiques, suggérant que l’adsorption était le principal mécanisme impliqué dans la dissipation du CLD. L’analyse de trois autres isolats appartenant au genre Aspergillus a confirmé que l’exposition au CLD était un des paramètres améliorant la tolérance des souches fongiques au CLD et que la biomasse fongique était capable d’adsorber le CLD dans des proportions proches de celles obtenues avec du charbon actif utilisé pour traiter l’eau potable aux Antilles. L’évaluation de l’impact écotoxicologique du CLD sur la communauté microbienne et les fonctions qu’elle supporte a été menée sur deux sols aux propriétés physicochimiques contrastées n’ayant jamais été exposés au CLD. L’analyse de la structure globale (évaluée par RISA), de l’abondance et de l’activité de la communauté microbienne du sol argilo-limoneux n’étaient pas affectées par le CLD. En revanche, la composition taxonomique (qPCR) et l’activité respiratoire de la communauté microbienne étaient affectées par le CLD dans le sol sableux. Ces résultats montrent que la toxicité du CLD pour la communauté microbienne dépend des propriétés physicochimiques du sol qui conditionne sa biodisponibilité. Des études complémentaires devront être menées pour évaluer la toxicité possible du CLD sur des fonctions écosystémiques des sols des Antilles. / The use of chlordecone (CLD) to eradicate the weevil populations in the banana plantations in the French West Indies (Guadeloupe and Martinique) between 1972 and 1993 led to the contamination of the soil and the environment. This very hydrophobic organochlorine insecticide persists in the soil where it slowly transfers not only to the water resources but also to terrestrial and aquatic biota (plants, animals, fishes, shellfishes). Deemed “non-degradable”, CLD is resistant to photolysis, hydrolysis and biodegradation. To date, there is no method to remediate the 20,000 hectares of polluted soil with this insecticide. Given the extent of CLD pollution, biological decontamination processes appear appropriate to the Caribbean context. The objectives of my thesis were to explore the possibilities of microbial transformation of CLD and to assess the ecotoxicological impact of CLD on the soil microbial community. My work is based on the hypothesis that microbial populations chronically exposed to CLD would be adapted to its degradation to detoxify their environment or possibly for use as an energy source for growth.To do so, I developed an analysis method in soils and microbial cultures based on the use of stable isotope to trace CLD. I conducted enrichment experiments with CLD polluted soils from Guadeloupe yielding in the isolation of one hundred fungal strains and nearly two hundred bacterial strains. No degrading bacterial strains have been identified although few of them formed dissolution halo of CLD on solid media. Among the fungal isolates, only F. oxysporum sp. MIAE01197 grew on a mineral medium containing CLD as sole carbon source and dissipated 40% of the CLD. This isolate was twice more tolerant than the reference isolate which had never been exposed to CLD. This isolate mineralizes 14C-CLD very lowly, formed very few 14C-metabolites, but the 14C-CLD was adsorbed on the fungal cell walls, suggesting that the adsorption was the main mechanism involved in the dissipation of the CLD. Analysis of three other isolates belonging to the genus Aspergillus confirmed that exposure to CLD was one of the parameters improving the tolerance of fungal strains to CLD and fungal biomass was capable of adsorbing the CLD in proportions close to those obtained with activated carbon used to treat drinking water in the French West Indies.The assessment of the CLD ecotoxicological impact on the microbial community and functions it supports was carried out on two soils never exposed to CLD showing contrasting physicochemical properties. The analysis of the overall structure (evaluated by RISA), the abundance and the activity of the microbial community of the silty-clay soil were not affected by the CLD. However, the taxonomic composition (evaluated by group specific qPCR) and respiratory activity of the microbial community were affected by the CLD in the sandy soil. These results showed that the toxicity of CLD for microbial community depends on the physicochemical properties of the soil which may determine its bioavailability. Further studies are needed to evaluate the possible toxicity of the CLD on Caribbean soil ecosystemic functions.

Florescimentos de cianobactérias têm sido cada vez mais frequentemente detectados em reservatórios do Estado de São Paulo, especialmente naqueles da bacia do Médio rio Tietê. A presença de cianobactérias pode acarretar prejuízos à qualidade da água nestes ambientes, em razão de seu potencial tóxico à biota aquática, incluindo riscos à saúde humana. O presente estudo teve por objetivo analisar a estrutura da comunidade zooplanctônica de três reservatórios do Médio rio Tietê, SP (Barra Bonita, Bariri e Ibitinga) e sua relação com as cianobactérias presentes nas florações, com ênfase nos efeitos da toxicidade destas sobre o dafinídeo Ceriodaphnia silvestrii, uma espécie nativa. Para tanto, amostragens foram realizadas nos períodos de junho e setembro de 2008, e janeiro e maio de 2009. Foram efetuadas medições de diversos parâmetros físicos, químicos e biológicos em cada reservatório. As florações de cianobactérias foram coletadas com redes de plâncton, e armazenadas para análise e quantificação de cianotoxinas e também para a realização de ensaios ecotoxicológicos. Verificou-se que a comunidade zooplanctônica dos reservatórios é dominada por copépodos e rotíferos na maior parte das camadas de água dos reservatórios. Os copépodes Cyclopoida foram mais abundantes que os Calanoida, com grande representatividade de formas jovens (náuplios e copepoditos). A espécie de Cladocera Bosminam longirostris e grande parte das espécies de rotifera, como Brachionus calyciflorus foram frequentes em todas as represas, indicando que podem ter estratégias para coexistir com as toxinas dos blooms de cianobactérias. As concentrações de microcistinas LR foram detectadas em todas as amostras de florações dos reservatórios do médio rio Tietê, com concentrações variando e 18,2 a 100 \'mü\'g/L. Os testes de toxicidade aguda revelaram que os extratos brutos das florações de cianobactérias foram tóxicos ao dafínideo Ceriodaphnia silvestrii, provocando inibição dos movimentos natatórios mesmo em baixas concentrações de microcistina-LR, podendo portanto influenciar negativamente a biota aquática. / Cyanobacteria blooms are increasingly being detected in São Paulo state reservoirs, particularly in those of middle Tietê river basin. The presence of cyanobacteria can cause deterioration of water quality in these systems due to its potential toxicity to the aquatic biota, and also risks to human health. The aim of the present srtudy was to analyse the structure of the zooplankton community in three reservoirs placed in middle Tietê river basin, SP (Barra Bonita, Bariri and Ibitinga) and its relationships with blooms of cyanobacteria, with emphasis on its toxic effects upon the daphnid Ceriodaphnia silvestrii, a native species. Sampling was carried out in June and September 2008 and January and May 2009. Measurements of several physical, chemical and biological parameters were carried out in each reservoir. Samples of cyanobacteria blooms were taken with phytoplankton nets and properly kept for posterior analysis of species composition, cyanotoxin quantification and also for acute toxicity testing. It was found that zooplankton communities in the reservoirs are dominated by rotifers and copepods in most of the water layers sampled. The cyclopoid copepods were more abundant than calanoid ones with great representativiness of the young forms (nauplii and copepodids). The Cladocera species Bosmina longirostris and some species of Rotifera as Brachionus calyciflorus were frequent in all reservoirs, indicating that they might have strategies to cope with the cyanobacteria bloom toxicity. Microcystin LR concentrations were detected in all samples of blooms from Middle Tietê River reservoirs with concentrations varying from 18,2 to 100 \'mü\'g/ L. Acute toxicity tests revealed that raw extracts from cyanobacteria scums were toxic to the daphnid Ceriodaphnia silvestrii, causing immobilization of natatory movements even at low LR microcystin concentrations, thus negatively affecting the aquatic biota.

As modificações ambientais provocadas pela humanidade, em especial pela agricultura, têm sido motivo de preocupação e estudos por todo o mundo. Nesse sentido, os solos figuram como um dos compartimentos ambientais mais impactados pelo uso de agrotóxicos, produtos amplamente utilizados na agricultura moderna. O objetivo deste trabalho foi avaliar se e como os agrotóxicos Score® 250 EC (i.a. difenoconazol) e Kraft® 36 EC (i.a. abamectina), isolados e em mistura, afetam a flora (germinação e crescimento do tomate - Lycopersicon lycopersicum), as comunidades microbianas do solo (biomassa microbiana em carbono, respiração, quociente metabólico e enzima β-glucosidase) e os enquitreídeos (reprodução de Enchytraeus crypticus em diferentes densidades e a relação trófica entre estes e os microrganismos), ao longo do tempo após a contaminação do solo. Em relação aos parâmetros microbianos, a despeito de algumas variações em decorrência da presença dos agrotóxicos, os indicadores das funções gerais do sistema edáfico não foram grandemente prejudicados, expressando uma redundância funcional. Não obstante, o solo-controle apresentou maior estabilidade em relação às variações dos parâmetros, sugerindo que os microrganismos presentes neste solo apresentaram uma maior robustez e estabilidade ao longo do tempo. Em relação aos testes com E. crypticus, os índices de reprodução não foram significativamente alterados em função da ação dos agrotóxicos, mas ratificou-se a importância dos microrganismos na dieta dos mesmos, haja vista as correlações entre o tamanho das comunidades microbianas e as taxas de crescimento dos enquitreídeos. Com relação ao crescimento e germinação do tomate, puderam ser observados valores maiores de altura e massa seca das plântulas em relação ao controle. Em contrapartida, observou-se uma possível melhor tendência de crescimento das plântulas no solo controle ao longo do tempo. Por fim, considerando a complexa problemática brasileira em relação ao uso de agrotóxicos, reiterou-se a importância do cumprimento das recomendações de aplicação de ambos os agrotóxicos avaliados por parte dos agricultores e recomendou-se a iniciativa de diminuição progressiva da sua utilização. / Environmental changes caused by humanity, especially by agriculture, have been a cause for concern throughout the world. The soils are one of the environmental compartments most impacted by the use of pesticides, which are widely used in modern agriculture. This research aimed at evaluating whether and how the insecticide Kraft® 36 EC (a.i. abamectin) and the fungicide Score® 250 EC (a.i. difenoconazole), isolated and in mixture, affect: a) the soil microbial communities (microbial biomass carbon, respiration, metabolic quotient and β-glucosidase enzyme); b) enchytraeid worms (reproduction of Enchytraeus crypticus in different densities and their trophic relation with microorganisms); and c) the flora (emergence and growth of tomato - Lycopersicon lycopersicum), over 84 days after contamination. The microbial indicators were not greatly impaired and expressed a functional redundancy, despite some variations due to the presence of pesticides. Nevertheless, the control group presented a greater stability than the contaminated ones, suggesting a greater robustness and stability of microorganisms over time, which are important factors for a better quality of the soil. In relation to E. crypticus tests, the importance of microorganisms on their diet was ratified, since positive correlations between the size of microbial communities and the enchytraeids rate of increase were observed. The different densities of E. crypticus were not significantly influenced by the effects of pesticides on the microorganisms. With respect to the growth and germination of tomato, higher values of height and dry mass of the seedlings were observed in contaminated groups. On the other hand, a higher growth tendency of the seedlings in the control soil was observed over time. Finally, considering the complexity of the Brazilian pesticide issue, we emphasize the importance of compliance of the recommendations on pesticides application and reinforce the initiative of decreasing their use.

Um die Effekte von Umweltchemikalien auf Populationen von Fließgewässerorganismen zu untersuchen, sind an der TU Dresden Fließrinnen entwickelt worden. Die Komplexität wurde bewusst reduziert, um die beobachteten Effekte besser kausal analysieren zu können. Nach einer Erweiterung des Nahrungsnetzes um Grazer (Eintagsfliegen-Larven) und der weiteren Optimierung der Methode zur Bestimmung des Aufwuchses (Periphyton) wurden 2 Experimenten mit einem Pflanzenschutzmittel (Fenoxycarb) und einer Industriechemikalie (Bisphenol A) durchgeführt, um die Effekte dieser Chemikalien auf den Aufwuchs, die Eintagsfliegen-Larven Rhithrogena semicolorata und Seratella ignita, sowie Oligochaeten der Art Lumbriculus variegatus zu erfassen. Die Wirkung von Fenoxycarb in 4 Konzentrationen von 0,05 bis 50 µg L-1 wurde über eine Dauer von 101 Tagen untersucht. Auf die physiko-chemischen Parameter, den Aufwuchs und L. variegatus wurden keine Effekte festgestellt. Bei R. semicolorata wurden Effekte auf das Überleben und die Emergenz beobachtet. Für den Endpunkt "Anzahl der toten Larven in der Fließrinne" wurde eine LC50 von 3,3 µg L-1 bestimmt. Die akute Toxizität (48 h LC50) von Fenoxycarb für S. ignita ist größer als 5 mg L-1. Bei Larven von S. ignita wurden 72 Tage nach Applikation Effekte beobachtet werden, die dem Wirkmechanismus von Fenoxycarb entsprechen. In der höchsten Konzentration zeigten ca. 80 % der emergierten Tiere morphologische Abnormalitäten an 4 Segmenten des Abdomens. Die Exposition erfolgte möglicherweise durch an Aufwuchs bzw. Detritus gebundene Substanz oder deren Metabolite, da die Substanz 19 Tage nach Applikation im Wasser nicht mehr nachweisbar war. Im zweiten Experiment wurde Wirkung von Bisphenol A in 3 Konzentrationen von 5 bis 500 µg L-1 (effektiv 0,24 bis 24,1 µg L-1) über eine Dauer von 103 Tagen untersucht. Auf die physiko-chemischen Parameter wurde kein Einfluss festgestellt. Der Aufwuchs in der höchsten Konzentration erreichte nur die Hälfte des Biomasse-Maximums der Kontrolle. Die EC10 beträgt 1,8 und die EC50 21,7 µg L-1 (effektiv). Das Populationswachstum von Lumbriculus variegatus war in den beiden höchsten Konzentrationen im Vergleich zur Kontrolle um ca. 50 % reduziert. Die akute Toxizität (LC50 96 h) für L. variegatus beträgt 5,3 mg L-1. Für das Populationswachstum in den Fließrinnen wurde eine EC10 von 0,11 µg L-1 (effektiv) ermittelt, die um den Faktor 48184 unter der akuten Toxizität liegt. - Anlage: Rohdaten (0,53 MB)- Nutzung: Referat Informationsvermittlung der SLUB"

The quality of raw water is deteriorating with the continuous increase in environmental pollution. Raw water is being modified to drinking water by technological processes, and it is therefore necessary to put increased demands on the efficiency of these technological processes and their possible innovation. Due to the fact that raw water is contaminated with different types of pollutants, it is necessary to continuously control the drinking water supplied to the public distribution network in order to ensure its quality. Drinking water treatment is still unable to treat the raw water perfectly, its pollution is only reduced to acceptable standards. For this reason, it is indispensable that the quality of drinking water is being checked regularly and at the same time the efficiency of individual technological processes of drinking water treatment is assessed. This includes screening analysis or eventually ecotoxicological tests. The thesis focuses on the efficiency of technological processes of drinking water treatment. Within the experimental part, samples of raw water and samples of water after each separation stage have been collected at the drinking water treatment plant in the Czech Republic. These samples have been subjected to ecotoxicological tests and screening analysis. Based on the ecotoxicological tests carried out on Thamnocephalus platyurus, Lemna minor and Vibrio fischeri, we can assume the emergence of harmful chlorinated by-products, resulting to nearly 100% mortality in T. platyurus. The results of the screening analysis carried out indicate, after the extraction of specimens by the SPE method using HPLC/MS, that the most effective method for the removal of hormonal substances is ozonization.

Le but de notre étude était de valider un indicateur de la qualité de l’environnement, parmi trois approches : des mesures morphologiques de juvéniles de poissons ; la quantification de l’asymétrie fluctuante de leurs otolithes ; l’analyse de la forme de leurs otolithes. Les résultats in aquaria sur Dicentrarchus labrax ont montré une absence d’effet de mono contaminations par des polluants classiques comme le phosphore ou le zinc, à des concentrations correspondant à celles in situ en zones fortement anthropisées. Des concentrations plus élevées de zinc ont toutefois induit une modification de la forme des otolithes en plus d’un effet négatif sur la taille et le poids. Par nos prélèvement in situ sur trois ans d’Oblada melanura, nous avons mis en évidence de manière reproductible que, comparativement à des sites préservés et des arrivées de petits cours d’eau, des ports de plaisance de taille moyenne ont un effet négatif sur la longueur standard des juvéniles et induisent une modification de la forme de leurs otolithes. De l’ensemble de nos résultats nous pouvons déduire que tailles et poids sont facilement mesurables mais présentent des variabilités dans leurs réponses. La mesure de l’asymétrie des otolithes de juvéniles ne semble pas adaptée à une utilisation en bioindication. Au contraire, l’analyse de formes des sagittae de juvéniles paraît adaptée pour suivre des modifications de l’environnement pour des poissons de deux familles différentes, Moronidés et Sparidés. Cette analyse semble un outil prometteur en bioindication, applicable pour les gestionnaires de l’environnement. / The aim of our study was to validate the most suitable environmental indicator among three approaches: morphological measurements of fish juveniles; quantification of the fluctuating asymmetry of their otoliths; analysis of their otolith shape. In aquaria, results for Dicentrarchus labrax have shown that mono-contamination by classical pollutants, such as phosphorus or zinc, has no effect for concentrations corresponding to those measured in highly anthropized environments. Nevertheless, higher zinc concentrations induce otolith shape alterations in addition to their negative impact on fish size and weight. On the basis of our three-year in situ Oblada melanura samplings, we have demonstrated that, in a replicable manner, compared to preserved areas and small waterway mouths, mid-size recreational harbours negatively impact juvenile standard length and also alter otolith shape. By comparison with in aquaria results, these alterations are consistent with a synergy of disturbance sources which taken independently do not have any impact. Taking into account all our results, we deduce that size and weight are easy to measure but show response variability. Measurement of fish juvenile otoliths' fluctuating asymmetry does not seem to be suitable for use in bioindication. Conversely, fish juvenile sagittae shape analysis is well-suited to surveys of environmental modifications, for fishes from two different families, Moronidae and Sparidae. This analysis seems to be a promising tool for bioindication, with a practical application for environmental managers.