Effet d’Interaction du Zinc et du Manganèse avec le Cuivre Lors de Leur Epuration par Deux Plantes Aquatiques Azolla Pinnata P. (Azollaceae) et Lemna Aequinoctialis Welw. (Lemnaceae)

Rajoelison Falihery, Jaconnet Oliva Andrianaivoravelona, Jean de Dieu Ramaroson, Rijalalaina Rakotosaonab, Philippe Andrianary

Abstract


Cette étude a pour investigation d’évaluer l’effet d’interaction du zinc et du manganèse avec le cuivre lors de leur épuration par deux plantes aquatiques Azolla pinnata p. et Lemna aequinoctialis Welw. La concentration du cuivre dans le milieu hydroponique est fixée à 0, puis 0,5 puis 1 et 2 mg.L-1 tandis que celle du zinc et du manganèse seront variées entre 1, 2, 3 et 4 mg.L-1 chacun. D’une manière générale, les résultats obtenus montrent que A. pinnata accumule plus de métaux lourds que L. aequinoctialis en présence du cuivre et l’effet d’interaction du zinc est plus significatif que celui du manganèse. Quand A. pinnata est traité par 1 mg Cu.L-1 et 4 mg Mn.L-1, la plante en accumule 361,36 mg Mn.kg-1dans sa biomasse, tandis que l’accumulation est de l’ordre de 269,37 mg Mn.kg-1 quand L. aequinoctialis est traité par 0,5 mg Cu.L-1 et 4 mg Mn.L-1. Cependant, la plante A. pinnata accumule 362,25 mg Zn.kg-1, concentration maximale, lorsqu’elle est traitée par 1 mg Cu.L-1 et 4 mg Zn.L-1, et celle de L. aequinoctialis est 297,96 mg Zn.L-1 quand cette dernière est traitée par 0,5 mg Cu.L-1 et 4 mg Zn.L-1. Concernant le Facteur de Bioconcentration, comme la concentration accumulée dans chaque plante, les FBC estimés chez A. pinnata sont supérieurs à ceux de L. aequinoctialis, tant pour le zinc que pour le manganèse. Ils sont respectivement de 90 et 88 pour le manganèse et 94 et 74 pour le Zinc.


Keywords


Accumulation, Bioconcentration, Hydroponique, Interaction, Métaux lourds

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References


Matthew, J. M., et Kochian, L. V., 2008. Investigating Heavy-metal Hyperaccumulation using Thlaspi caerulescens as a Model System. Annals of Botany. 102, 3-13.

Vimal, P. C., 2012. Phytoremediation of heavy metals from fly ash pond by Azolla caroliniana. Ecotoxicology and Environmental. 82, 8–12.

Merve, S., Amine, A.T., Erdal, O., Ahmet, S., 2015. The potential of Lemna gibba L. and Lemna minor L. to remove Cu, Pb, Zn, and As in gallery water in a mining area in Keban, Turkey. Journal of Environmental Management. 163,246-253.

Costa, M.L., Santos, M.C.R., Carrapico, F., Pereirac, A.L., 2009. Azolla-Anabaena’s behavior in urban wastewater and artificial media-Influence of combined nitrogen. Water Resource. 43, 3743- 3750.

Iram, S., Ahmad et I., Riaz, Y., Zahara, A., 2012. Treatment of Wastewater by Lemna minor. Pakistan Journal of Science. 44, 553-557.

Syeda, H. B., Iftikhar, A., Muhammad, M.H., Ashiq, M., 2016. Phytoremediation potential of Lemna minor L. for heavy metals. International Journal of Phytoremediation. 18, 25-32.

Dana, A. M.B., 2015. Potential of some aquatic plants for removal of arsenic from wastewater by green technology. Limnological Review. 15, 15-20.

Dirilgen, N., 2011. Mercury and lead: assessing the toxic effects on growth and metal accumulation by Lemna minor. Ecotoxicology Environment. 74, 48-54.

Jenner, H., Janss-Mommen, J., 1989. Phytomonitoring of pulverized fuel As leachates by the duckweed Lemna minor. Environmental Bioassay Techniques and their Application. 361-366.

Razafitsalama, M., Falihery R., Rakotondraibe, J., 2012. Valorisation d’une plante aquatique dénommée Lemna paucicaustata en épuration d ‘eaux usées domestiques en pisciculture. Antananarivo MADAGASCAR. Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique. Forum de la Recherche Scientifique.

Raja, W., Rathaur P., John S.A., Ramteke P.W., 2012. Azolla-Anabaena association and its significance in supportable agriculture. Journal Biological and Chemistry. 40, 1–6.

Mandal, U. K., Singh,G., Victor, U.S., Sharma, K.L., 2003. Green manuring: its effect on soil properties and crop growth under rice- wheat cropping system. European Journal of Agronomy. 19, 225–237.

Taylan K. et Mustafa, Y., 2019. Growth performance and biochemical profile of Azolla pinnata and Azolla caroliniana grown under greenhouse conditions. Archives of Biological Sciences. 71, 475-482.

Brown, B., et Britton, N., 1970. An illustrated Flora of the Northern United States and Canada. New York . Vol. 3.

Hillman, W., et Culley, D., 1978. The Use of Duckweed the rapid growth, nutritional value, and high biomass productivity of these floating plants suggest their use in water treatment, as feed, crops, and in energy-efficient farming. American Scientist. 66, 442-451.

Bennicelli, R., Stepniewska, Z., Banach, A.,Szajnocha, K.,Ostrowski, J., 2004. The ability of Azolla caroliniana to remove heavy metals (Hg(II), Cr(III), Cr(VI)) from municipal waste water. Chemosphere. 55, 141–146.

Zhang, X., Lin, A.J., Zhao, F.J., Xu, G.Z., Duan, G.L., Zhu, Y.G., 2008. Arsenic accumulation by the aquatic fern Azolla: Comparison of arsenate uptake, speciation and efflux by A. caroliniana and A. filiculoides. Journal of Environment Pollution. 3, 1149-1155.

Rakotondraibe, J., 2010. Qualité sanitaire du cresson produit dans le site le plus pollué de la Commune Urbaine d'Antananarivo Madagascar. Chimie de l'Environnement, Université d'Antananarivo.

Andrianaivoravelona, J.O., Ramaroson, J.D.D., Ranaivojaona, M.S., Rakotosaona, R., Andrianary, P., Rasolofomanana, L., Andrianaivo, L., 2015. Etude d’impact de la pollution fécale sur l’environnement et la qualité des eaux en milieu défavorisé: cas de Belanitra. Mada-hary. 3, 47-56.

Ibrahirnzadeh, M. H., 1984. Physiologie végétale : "Nutrition et absorption". Université de Téhéran. Vol. 2.

OCDE, 2006. Guidelines for the testing of chemicals: Lemna sp. Growth Inhibition Test.

Falihery, R., 2012. Etude de la phytotoxicité du cuivre chez les plantes Nasturtium officinale et de Lemna paucicostata: Détermination de la Concentration Sans Effet Observé et de la Concentration Inhibant 50% de la biomasse. Mémoire pour l’obtention de Diplôme d’Etudes approfondies en Chimie de l'Environnement.

OCDE, 1998. Milieu de culture et d’essai pour Lemna minor (milieu de croissance SIS).

Dunbabin, J.S., Bowmer, K.H., 1992. Potential use of constructed wetlands for treatment industrial waste water containing metals. Scieinces Total Environment. 111, 151–168.

Jitar, O., Teodosiu, C., Oros, A., Plavan, N.M., 2015. Bioaccumulation of heavy metals in marine organisms from the Romanian sector of the black sea. New Biotechnology. 32, 369–378.

Ater, M., Ali, N. A., Kasmi, H., 2006. Tolérance et accumulation du cuivre et du chrome chez deux espèces de lentilles d’eau : Lemna minor L. et Lemna gibba L. Revue des sciences de l'eau / Journal of Water Sciences. 1, 57–67.

Duman, F., Leblebici, Z., Aksoy, A., 2009. Bioaccumulation of nickel, copper, and cadmium by Spirodela polyrhiza and Lemna gibba. Journal Fresh water and Ecology. 24.

Gothberg, A., Greger, M., Holm K., Bengton, B.E., 2004. Influence level on uptake and effects of mercury,cadmium and lead in water spinach. Environment Quality. 33, 1247–1255.

Zayed, A., Gowthaman, S., Terry, N., 1998. Phytoaccumulation of trace elements by wetland plants: I. Duckweed. Journal Environment Quality. 27, 715-721.

Mountouris, A., Voutsas E., Tassios D., 2002. Bioconcentration of heavy metals in aquatic environments: the importance of bioavailability. Marine Pollution Bulletin. 44, 1136–1141.

Hawker, D., et Connell, 1991. An evaluation between bioconcentration factor and aqueous solubility. Chemosphere. 23, 231-241.

Roger, P., 2011. Les propriétés environnementales des éléments traces. Collège National d’Experts en Environnement de l’Industrie Chimique. Paris.

Bunluesin, S., Kruatrachue, M., Pokethitiyook, P.,Uaphtham, S., Lanzag, R., 2007. Batch and continuous packed column studies of cadmium biosorption by Hydrilla verticillata. Biosciences Bioengineering. 103, 509–519.

Sela, M., Garty, J., Tel-Or, E., 1989. The accumulation and effect of heavy metal on the water fern Azolla filiculoides. New Phytologist. 112, 7–12.

Gupta, M., Rai, U.N., Tripathi, R.D., Chandra, P., 1995.Lead induced changes in glutathione and phytochelatin in Hydrilla erticillata (L.f.) Royle. Chemosphere. 30, 2011–2020.

Rai, U.N., et Chandra, P., 1992. Accumulation of copper, lead, manganese and iron by field population of Hydrodicty on reticulatum L. Science Total Environment. 116, 203–211.

Wang, W., 1990. Literature review on higher plants for toxicity testing. Water Air Soil Pollutions. 59, 381-400.

Rashmi, V., Surindra, S., 2015. Lead and cadmium removal from water using duckweed – Lemna gibba L.: Impact of pH and initial metal load. Alexandria Engineering Journal. 54, 1297–1304.

Behrouz, E. M., 1995. Décontamination des sols contenant des métaux lourds à l'aide de plantes et de microorganisme. Université Henri Poincaré. Nancy 1 France: Biologie végétale.

Hazrat, A., Ezzat, K., Muhammad, A. S., 2013. Phytoremediation of heavy metals— Concepts and applications. Chemosphere. 91, 869–881.

Vlatko, K., Željko, J., Dijana Đ., Miljan B., Slađana K., (2015). Lemna minor L. as Bioindicator of heavy metal pollution in Dsadar Lake (Montenegro) Kragujevac. Journal of Sciences. 37, 123-134.

Cutcheon, S.C., et Schnoor, J.L., 2003. Phytoremediation: Transformation and Control of Contaminants. New York. : John Wiley and Sons, Overview of phytotransformation and control of wastes. 3-58.




DOI: http://dx.doi.org/10.52155/ijpsat.v22.2.2097

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