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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
1.
Voies de transfert, mécanismes d'entrée et facteurs
influant l'accumulation des MR par les plantes
1.1.
Transfert par voie racinaire
Les plantes prélèvent la majeure partie de leurs nutriments sous forme d’ions
libres présents dans la solution du sol. Les éléments d’intérêt, parfois isotopes
radioactifs d’éléments essentiels et/ou présents sous forme stable dans le sol,
pénètrent dans la racine en empruntant les mêmes voies que les éléments nutritifs. Le transfert racinaire est la résultante de processus successifs qui contribuent à l’internalisation finale de l’élément en solution dans la racine (absorption
sensu stricto). Présent éventuellement dans la phase solide du sol, l’élément doit
être libéré dans la solution du sol pour être mobilisable (le Kd ou coefficient de
partage définit son fractionnement entre la phase solide et la solution du sol).
Les conditions du milieu qui prévalent confèrent à l’élément sa forme chimique
(spéciation en solution) et sa mobilité qui conditionnent son transport jusqu’à la
racine, puis son absorption (notion de phytodisponibilité). Une fois internalisé,
l’élément est transloqué dans le reste du végétal. Le transfert ou absorption racinaire varie donc en fonction de l’élément, des conditions physico-chimiques du
sol et de l’espèce végétale, ainsi que de l’ensemble des paramètres, climatiques,
anthropiques, qui agissent sur les différentes composantes du système (Ehlken et
Kirchner, 2002 ; Tremel-Schaub et Feix, 2005).
Le transfert racinaire est décrit par un paramètre qui intègre l’ensemble des
processus décrits ci-dessus. Le facteur de transfert racinaire (FTrac) d’un radionucléide se définit par le rapport entre l’activité de toute ou partie du végétal en
fonction de la cible (e.g. partie comestible) et l’activité totale du sol. Le rapport
de concentration (ou CR pour Concentration Ratio) d’un élément stable se définit
par le rapport des concentrations des mêmes termes. L’utilisation de ces modèles
suppose une relation linéaire entre l’activité présente dans le sol (ou la concentration d’un élément) et dans la plante, avec pour corollaire l’absence de prise en
compte d’une dépendance temporelle ou à la concentration active, ainsi que de
l’influence de la plante sur son milieu.
1.1.1. Phytodisponibilité
=
D
La phytodisponibilité d’un élément en trace est la quantité, inférieure ou égale ;
à la quantité totale, de cet élément qui peut être prélevée par la plante pendant la ।
durée de culture ou son cycle de vie. Le passage de l’élément de la phase solide à $
la phase liquide, influencé ou non par l’activité racinaire, est un facteur clé, qui Ë
détermine 1 offre du sol. Celle-ci est gouvernée par les propriétés de rétention et . ?
de désorption de la phase solide, déterminant in fine la solubilité et la spéciation »
de 1 élément en solution. Les facteurs pédologiques essentiels sont donc ceux |
influençant la répartition solide-liquide des éléments : la composition du sol, la -f
nature des phases porteuses de l’élément, la capacité d’échange cationique (CEC), J
1 état hydrique, le pH et le potentiel d’oxydoréduction (Eh). L’origine, ancienne j
ou lécente de la contamination influence le transfert et celui-ci diminue avec «
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
1.
Voies de transfert, mécanismes d'entrée et facteurs
influant l'accumulation des MR par les plantes
1.1.
Transfert par voie racinaire
Les plantes prélèvent la majeure partie de leurs nutriments sous forme d’ions
libres présents dans la solution du sol. Les éléments d’intérêt, parfois isotopes
radioactifs d’éléments essentiels et/ou présents sous forme stable dans le sol,
pénètrent dans la racine en empruntant les mêmes voies que les éléments nutritifs. Le transfert racinaire est la résultante de processus successifs qui contribuent à l’internalisation finale de l’élément en solution dans la racine (absorption
sensu stricto). Présent éventuellement dans la phase solide du sol, l’élément doit
être libéré dans la solution du sol pour être mobilisable (le Kd ou coefficient de
partage définit son fractionnement entre la phase solide et la solution du sol).
Les conditions du milieu qui prévalent confèrent à l’élément sa forme chimique
(spéciation en solution) et sa mobilité qui conditionnent son transport jusqu’à la
racine, puis son absorption (notion de phytodisponibilité). Une fois internalisé,
l’élément est transloqué dans le reste du végétal. Le transfert ou absorption racinaire varie donc en fonction de l’élément, des conditions physico-chimiques du
sol et de l’espèce végétale, ainsi que de l’ensemble des paramètres, climatiques,
anthropiques, qui agissent sur les différentes composantes du système (Ehlken et
Kirchner, 2002 ; Tremel-Schaub et Feix, 2005).
Le transfert racinaire est décrit par un paramètre qui intègre l’ensemble des
processus décrits ci-dessus. Le facteur de transfert racinaire (FTrac) d’un radionucléide se définit par le rapport entre l’activité de toute ou partie du végétal en
fonction de la cible (e.g. partie comestible) et l’activité totale du sol. Le rapport
de concentration (ou CR pour Concentration Ratio) d’un élément stable se définit
par le rapport des concentrations des mêmes termes. L’utilisation de ces modèles
suppose une relation linéaire entre l’activité présente dans le sol (ou la concentration d’un élément) et dans la plante, avec pour corollaire l’absence de prise en
compte d’une dépendance temporelle ou à la concentration active, ainsi que de
l’influence de la plante sur son milieu.
1.1.1. Phytodisponibilité
=
D
La phytodisponibilité d’un élément en trace est la quantité, inférieure ou égale ;
à la quantité totale, de cet élément qui peut être prélevée par la plante pendant la ।
durée de culture ou son cycle de vie. Le passage de l’élément de la phase solide à $
la phase liquide, influencé ou non par l’activité racinaire, est un facteur clé, qui Ë
détermine 1 offre du sol. Celle-ci est gouvernée par les propriétés de rétention et . ?
de désorption de la phase solide, déterminant in fine la solubilité et la spéciation »
de 1 élément en solution. Les facteurs pédologiques essentiels sont donc ceux |
influençant la répartition solide-liquide des éléments : la composition du sol, la -f
nature des phases porteuses de l’élément, la capacité d’échange cationique (CEC), J
1 état hydrique, le pH et le potentiel d’oxydoréduction (Eh). L’origine, ancienne j
ou lécente de la contamination influence le transfert et celui-ci diminue avec «