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Accumulation d'uranium dans un système sol-plante en situation d'exposition chronique et de multipollution métallique.


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Laetitia LAROCHE*, Pascale HENNER, Jacqueline GARNIER-LAPLACE Congrès de l’Ecole Doctorale « Sciences de l’Environnement », 13-14 mars 2002. CEREGE, Aix-en-Provence . *étudiant en contrat de thèse à l'IRSN

Résumé

Le programme ENVIRHOM, lancé à l'IPSN, vise à étudier les processus et les effets biologiques induits lors de l'accumulation de radionucléides en traces par les organismes vivants, en situation d'exposition chronique. Dans ce cadre, cette thèse a pour objectif d'analyser et de modéliser le lien entre la spéciation chimique de l'uranium dans un sol, sa bioaccumulation et les effets biologiques potentiellement induits lors d'un transfert racinaire chez une plante supérieure. L'uranium existe naturellement dans les sols, mais diverses activités anthropiques (militaires, agricoles) tendent à augmenter ces teneurs. Les propriétés physico-chimiques des sols, sources d'exposition principale pour les plantes, vont imposer les formes thermodynamiquement plausibles de l'uranium et leur distribution entre les différentes composantes minérales et organiques (spéciation), déterminant ainsi la biodisponibilité du radioélément. De plus, la présence de la microflore, des racines des plantes et de l'activité d'organismes invertébrés conditionne le cycle biogéochimique de l'élément régulant son devenir dans le système sol-plante. Dans un premier temps, la spéciation de l'uranium tant chimique dans la solution du sol (modélisation géochimique utilisée en support des expériences) que physique (identification des phases porteuses par extraction sélective) sera étudiée, en présence ou absence de plantes et/ou de métaux en traces (contexte de multipollution). Le lien entre la spéciation de l'uranium, son transfert racinaire chez une plante modèle, le haricot, et sa bioaccumulation dans la plante sera ensuite recherché. Dans un second temps, les effets biologiques pouvant être induits suite à un processus de bioaccumulation seront explorés. Des observations de microlocalisations nécessaires à la détermination de la répartition du radioélément dans les tissus végétaux seront réalisées. Les effets biologiques seront recherchés à différents niveaux d'organisation : échelle de l'individu (croissance, aptitude à la reproduction,...) ayant des répercussions à l'échelle de la population et réponses précoces au niveau cellulaire (perturbations biochimiques, stress oxydant,...).