Bioconcentration (HU)

Traduction anglaise : Bioconcentration

Dernière mise à jour : 01/09/2023

Pour un organisme aquatique, ce terme désigne l'accumulation d’une substance chimique présente dans l'eau par captation directe à partir de ce milieu (en pratique par la respiration ou par contact direct) mais sans faire intervenir les processus d'assimilation liés à la digestion (Sire et Amouroux, 2016).

Modélisation de la bioconcentration

La modélisation repose sur une équation établissant un bilan de masse entre la concentration dans l'organisme $ C_B $ et celle mesurée dans l’eau $ C_E $ (équation 1) :

$ \frac{d\, C_B}{dt} = k_1\, .\, C_B\; –\; k_2\, .\, C_E \qquad (1) $

dans laquelle $ k_1 $ et $ k_2 $ désignent les constantes de vitesse d’accumulation et d’élimination de contaminants (Abarnou, 2012).

Une fois l’équilibre atteint, la concentration dans l’organisme reste constante (valeur plateau) et égale au facteur de bioconcentration $ BCF $ (équation 2) :

$ BCF = \frac{C_B}{C_E}\; =\; \frac{k_1}{k_2} \qquad (2) $

La valeur de $ BCF $ peut être obtenue expérimentalement ou approchée à l'aide d'un modèle reliant le facteur de bioconcentration aux caractéristiques physico-chimiques des contaminants.

Une méthode souvent utilisée consiste à utiliser le coefficient de partage octanol-eau du contaminant ($ Kow $) et à rechercher $ BCF $ sous la forme suivante (équation 3) :

$ log\,(BCF) = a\,.\, log\,(Kow)\; +\; b \qquad (3) $

dans laquelle $ a $ est voisin de l’unité et $ b $ dépend de la teneur en lipides dans les tissus.

On trouvera dans la référence Abarnou (2012) des valeurs représentatives des paramètres $ BCF $ et $ Kow $ pour de nombreux polluants.

La détermination expérimentale du $ BCF $ est cependant très difficile car ce paramètre met en relation une concentration dans l'environnement, nécessairement mesurée ponctuellement (dans le temps et dans l'espace), et une concentration dans un organisme vivant. Or cette dernière intègre l'histoire particulière de cet organisme : évolution des expositions au cours du temps dans les milieux éventuellement successifs où il a vécu, évolution de ses capacités d'assimilation et d'excrétion au cours de son cycle de vie, etc.

Voir aussi : Bioaccumulation (HU)

Bibliographie :

• Abarnou, A (2012) : Élaboration d’une méthodologie pour établir des NQE dans des matrices pertinentes et alternatives à l’eau pour les substances listées dans la DCE et DCSMM ; note Ifremer ; 20p. disponible sur https://wwz.ifremer.fr/dce/content/download/60987/file/F17-L1-2011.pdf
• Sire, A., Amouroux, I (2016) : Note : Avantages et limites du recours aux BCF - BAF pour produire des VGE mollusques équivalentes aux NQE définies dans l’eau (DCE 2013/39/UE) ; Note ONEMA, IFREMER n°33 ; 9p. ; disponible sur https://archimer.ifremer.fr/doc/00333/44379/43992.pdf