FR2786785A1 - Procede de surveillance et d'evaluation de la presence et de la mobilite d'organismes-test en particulier daphnia magna, ainsi que dispositif et installation pour mise en oeuvre de ce procede et utilisation d'un tel dispositif - Google Patents

Abstract

Pour surveiller et évaluer de façon automatique la présence et la mobilité des organismes-test (9) dans un procédé de test écotoxicologique, les organismes-test (9) sont irradiés avec de la lumière essentiellement diffuse dans un récipient de test (1) contenant un liquide de test. La lumière dispersée sur les organismes-test (9) est appréhendée et évaluée sous un angle donné par rapport à la direction d'incidence, qui diffère de 180degre, dans différents plans horizontaux sur la hauteur totale de la colonne de liquide de test se trouvant dans le récipient de test (1).

Description

L'invention concerne un procédé de surveillance et d'évaluation de la

présence et de la mobilité d'organismes-test, en particulier de Daphnia Magna, dans un récipient de test contenant un liquide de test, ainsi qu'un dispositif et une installation pour mettre en oeuvre

ce procédé et une utilisation d'un tel dispositif.

De tels procédés et dispositifs sont connus (voir par exemple la publication intitulée "Dynamischer Daphnientest", KNIE 1978, 1991, ainsi que la publication d'Elektron GmbH, 1993, et sont partiellement également normalisés (voir DIN 38 412 partie 11, 1982, et partie 30, 1989, OECD 202 Partie 1, 1994 ainsi que EN ISO 6341, 1996). Il est renvoyé en complément au

DE-C-41 10 877 ainsi qu'au DE-A-29 06 194.

Tous ces procédés de test reposent sur le fait que la présence et la mobilité d'organismes-test, en particulier la présence du petit élément Daphnia Magna mentionné, fluctuent de façon mesurable sous l'action d'un liquide de test ou d'un paramètre environnemental. Les organismes-test standard utilisés ont normalement une taille de corps comprise entre environ 5 pm jusqu'à environ 1 cm. Les organismes de test sont introduits dans un récipient de test transparent, suffisamment gros et rempli d'eau. Dans ce récipient, sont également introduits, à la concentration souhaitée, des produits chimiques dont la toxicité doit être examinée. En fonction du type et de la force de l'effet du produit chimique utilisé sur les organismes test, il y a une fluctuation mesurable de leur comportement et de leur modèle de déplacement, allant jusqu'à une immobilité et/ou jusqu'à la mort. A partir de l'observation du comportement des organismes test et de leur modèle de déplacement pendant la totalité de la durée du test, on peut tirer de façon normée des conclusions sur la toxicité par rapport aux produits chimiques essayés. Ceci est également possible pour le cas dans lequel les produits et leurs concentrations sont inconnus, comme lors du contrôle des eaux usées. Une telle "mesure des eaux usées" s'effectue usuellement comme une mesure relative simultanée dans deux récipients de test, les eaux usées se trouvant dans un premier récipient de test et un produit chimique de comparaison, connu, se trouvant dans l'autre récipient de

test, avec des organismes test issus de la même culture.

Des tests pour lesquels le liquide de test ne peut être remplacé de façon continue sont appelés des tests "statiques". Jusqu'ici, de tels tests statiques ont été effectués manuellement, ce qui est lié à l'inconvénient que les conditions limites fournies par les normes ne peuvent être respectées que de façon insuffisante et que la précision de lecture était insuffisante. En particulier, selon DIN 38412 partie 11 et 30 ainsi que EN ISO 6341, pour chaque série de test, des tests toxicologiques doivent être effectués avec de 6 à 10 concentrations en produits chimiques et, pour chaque concentration, simultanément, dans plusieurs récipients de test. Dans le cas d'une conduite non automatisée d'un test, on obtient un temps de lecture relativement long. Du fait que les résultats de mesure issus de séries de tests se déroulant parallèlement ne peuvent faire l'objet de

lecture simultanée, les résultats de mesure sont faussés.

Des tests, pour lesquels le liquide de test traverse le récipient de test en petites quantités, le déplacement des organismes de test cependant ne devant pas être trop perturbé, sont appelés des tests "dynamiques". Ils sont utilisés en particulier pour des examens sur les eaux usées. Pour conduire de tels tests "dynamiques", on connait également déjà des dispositifs qui travaillent automatiquement, tels que par exemple, des dispositifs décrits dans le DE-A-29 06 194 mentionné ci-dessus. Ici, m_. les organismes de test sont observés avec un genre de "barrage photoélectrique". Ces dispositifs connus n'ont cependant pas une fiabilité qui soit suffisante, ainsi que la littérature technique elle-même en fait la critique. La "mesure d'ombre" des organismes test, selon le principe du barrage photoélectrique, n'admet pas d'effectuer une mesure continue. Les dispositifs de test connus posent extrêmement problème lorsqu'ils doivent travailler dans des conditions d'environnement différentes. Ainsi par exemple, la température de l'eau et la constante de température pendant un test Daphnia jouent un rôle décisif, du fait que, pour les basses températures, les daphnias flottent à la surface de l'eau et, pour les hautes températures, vont au fond du récipient et présentent ainsi un comportement qui, pour une température de liquide de test constante, au reste, constituerait une

indication sur la toxicité du liquide de test.

Le but de la présente invention est d'indiquer un procédé du type cité au début, à l'aide duquel on puisse effectuer des essais statiques et dynamiques de façon

automatisée avec une grande précision et rapidement.

Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que les organismes de test sont irradiés avec de la lumière essentiellement diffuse et que la lumière diffusée sur les organismes de test est appréhendée et évaluée, sous un angle donné par rapport à la direction d'incidence, qui diffère de 180 , dans des plans horizontaux différents sur toute la hauteur de la colonne

de liquide de test se trouvant dans le récipient de test.

Avec le procédé selon l'invention, on peut appréhender, sans discontinuité et de façon fiable, la position instantanée des organismes test flottants et/ou

déjà immobiles, se trouvant au fond du récipient de test.

Ceci s'effectue en procédant à une irradiation de lumière diffuse et à la détection de la lumière dispersée de façon -mr diffuse sur les organismes test. Les signaux de dispersion de lumière détectée sont convertis en des signaux électriques et associés à la position verticale instantanée de la détection dans le récipient de test. Il est de ce fait possible d'appréhender et d'évaluer la population des organismes test dans différents plans horizontaux ("hauteurs") les unes par rapport aux autres et de façon absolue. La détection et la conversion en signaux électriques s'effectuent sans retard, si bien que le procédé selon l'invention peut être utilisé tant pour

le test "statique" qu'également pour le test "dynamique".

Le procédé selon l'invention est notablement indépendant de la taille corporelle des organismes test. Du fait que cependant "Daphnia magna" a la plus grande importance en tant qu'organisme test, on va y faire référence

exclusivement ci-après dans la description suivante.

De préférence, l'angle sous lequel la lumière diffuse est observée est de 90 . Cet angle permet d'avoir l'espacement angulaire maximal par rapport à la lumière incidente. Dans ce cas, il est possible de la façon la plus facile de protéger le dispositif de détection utilisé d'une lumière arrivant directement de la source de lumière. La détection de la lumière dispersée dans tous les plans peut s'effectuer simultanément. Ceci signifie que l'état de distribution momentanée des organismes test dans le récipient de test peut être constaté en réalité au bon moment, à la façon d'un instantané photographique. En tout cas, cette manière de procéder demande un coût élevé en

appareillage, ce qui va être évoqué en détail ci-après.

De ce point de vue est plus avantageuse la manière de procéder selon l'invention, pour laquelle la détection de la lumière diffuse s'effectue dans des plans horizontaux différents, temporellement les uns après les autres, la vitesse à laquelle la détection se déplace verticalement mB dans la colonne de liquide test étant un multiple de la vitesse propre des organismes test. Dans ce cas, on peut n'avoir qu'un unique dispositif de détection qui en tout cas doit être déplacé à une rapidité telle que, en comparaison avec celle-ci, la vitesse propre des organismes test est négligeable. En d'autres termes: le dispositif de détection doit se déplacer sur la totalité de la hauteur de la colonne de liquide de test si rapidement qu'aucune fluctuation notable de la position des organismes test ne peut se produire dans cet

intervalle de temps.

Si par exemple on utilise Daphnia Magna comme organisme test, il est recommandé que la vitesse verticale de la détection de la lumière diffuse soit supérieure à environ 5 cm/s. D'après l'expérience la vitesse du

déplacement propre de Daphnia Magna ne dépasse pas 1 cm/s.

Dans ces conditions, le résultat déterminé à l'aide du dispositif de détection déplacé constitue toujours un "instantané" suffisamment bon de la distribution des

organismes test.

Là ou l'on impose des exigences élevées à la fiabilité de la mesure, on peut envisager en particulier un mode de procéder pour lequel l'irradiation s'effectue avec de la lumière diffuse en alternance, depuis des directions opposées. Ceci augmente la résolution de la mesure. Pour l'étalonnage des résultats des mesures, il peut être nécessaire d'effectuer en plus de la mesure dans le liquide de test une mesure de comparaison faite dans un liquide de comparaison ayant des propriétés connues. Pour le liquide de comparaison il peut s'agir en particulier d'eau propre ou également de solution aqueuse d'un produit

chimique connu, d'une concentration connue.

La longueur d'onde de la lumière utilisée devrait être située dans la plage des infrarouges proches. On

1_m-e -

obtient alors pour la taille usuelle des organismes test à

utiliser des dispersions qui sont bien exploitables.

Du fait que le comportement des organismes test, comme déjà mentionné, dépend de la température, il faudrait maintenir le liquide test à une température constante, pour obtenir des résultats univoques concernant

la toxicité.

Le but de la présente invention est en outre d'indiquer un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, dispositif qui travaille de façon

automatisée avec une grande précision et rapidement.

Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que le dispositif comprend: a) une source de lumière, à l'aide de laquelle le liquide test se trouvant dans le récipient de test est susceptible d'être irradié sur toute la surface dans une pluralité de plans horizontaux dont l'espacement est inférieur à la taille de corps des organismes de test utilisés; b) au moins un dispositif de détection, à l'aide duquel la lumière diffusée sur les organismes de test dans les différents plans horizontaux, séparément pour chaque plan horizontal, peut être appréhendée sous un certain angle par rapport à la direction d'incidence, qui est différent de 180 Les avantages d'un dispositif selon l'invention résultent de façon pertinente des avantages déjà cités ci-dessus du procédé selon l'invention. Avec le dispositif selon l'invention, on peut "explorer" tous les plans horizontaux ("hauteurs" ou "profondeurs") de la colonne du liquide de test se trouvant dans le récipient de test et, à partir du signal de dispersion qui est provoqué par les organismes test se trouvant dans ce plan horizontal, on peut déterminer leur densité dans la hauteur envisagée. Du *Mu - fait que ce processus est effectué sur l'ensemble des hauteurs, dans un temps aussi court que possible ou bien simultanément, on obtient une image fiable de la totalité de la distribution de densité des organismes test dans le récipient de test. A partir de l'allure temporelle de cette distribution de densité, de nouveau on peut tirer les conclusions souhaitées concernant la toxicité des

produits chimiques chaque fois examinés.

Pour une forme de réalisation relativement simple du dispositif selon l'invention une source de lumière est disposée en surface sur une face frontale de récipient de test et le dispositif de détection est disposé en forme d'anneau tout autour du récipient de test. La source de lumière en surface irradie alors de façon diffuse la face frontale envisagée, dans le récipient de test. Le dispositif de détection en forme d'anneau appréhende la lumière dispersée que génèrent les organismes de test qui

se trouvent dans le plan de l'anneau envisagé.

Lorsque la source de lumière en surface est disposée sous le fond du récipient de test, le dispositif peut avoir une configuration "autarcique". Ceci signifie que le dispositif est notablement indépendant du récipient de test spécial, dans la mesure seulement o les dimensions de la source lumineuse et des dispositifs de détection

sont suffisamment grandes.

En variante, la source de lumière (ou une source de lumière additionnelle) peut être disposée également en surface au-dessus du récipient de test, lumière dont le rayonnement pénètre donc depuis le haut vers le bas dans le récipient de test. Cette source de lumière supérieure peut simultanément servir de "couvercle" au récipient de test, faisant qu'alors en tous cas ce dispositif en cas normal n'est plus "autarcique" au sens cité ci-dessus, au contraire, une adaptation mutuelle du dispositif et du

récipient de test devant être effectuée.

Miur

Dans les sous-revendications 16 à 18 sont décrits des

dispositifs pour lesquels la source de lumière et le dispositif de détection subissent une permutation par rapport aux formes de réalisation décrites dans les

revendications 13 à 16, quant à leur agencement et leur

géométrie. Le fonctionnement global du dispositif reste de

ce fait cependant inchangé.

Est particulièrement préféré un mode de réalisation de l'invention pour lequel tant la source de lumière qu'également le dispositif de détection sont disposés en forme d'anneau tout autour du récipient de test. Un fonctionnement "autarcique" du dispositif est ici

particulièrement simple à obtenir.

Dans le cas d'un mode de réalisation avantageux de cette variante de dispositif, la source de lumière en forme d'anneau et le dispositif de détection en forme d'anneau sont situés dans des plans horizontaux différents, cependant étroitement voisins. L'orientation de la source de lumière et/ou du dispositif de détection doit alors être telle que, certes il n'y a aucune lumière directe venant de la source de lumière et arrivant sur le dispositif de détection, de manière qu'on ait également un plan horizontal qui est irradié sur toute la surface par la source de lumière et qui peut être exploré simultanément par le dispositif de détection. En général, ceci n'est possible que sous un certain angle entre la lumière de dispersion et la lumière incidente, cet angle

étant différent de 90 .

La source de lumière peut être réalisée de manière appropriée par une pluralité de diodes lumineuses qui sont distribuées régulièrement sur la surface de la source de lumière. Les diodes lumineuses doivent travailler dans la plage des infrarouges proches pour des raisons qui ont

déjà été mentionnées ci-dessus.

HME Il est avantageux en outre que le dispositif de détection comprenne une pluralité de photodiodes. De telles photodiodes sont des composants qui ne sont pas seulement relativement bon marché. Si on utilise plusieurs photodiodes, leurs signaux de sortie - outre l'addition qui permet d'indiquer la concentration globale en organismes test - peuvent également être évalués individuellement, ce dont on peut tirer d'autres informations. Une hauteur de construction particulièrement petite peut être obtenue avec un mode de réalisation de l'invention dans lequel: a) la source de lumière est constituée d'une pluralité de diodes lumineuses et le dispositif de détection est constitué d'une pluralité de photodiodes; b) les diodes lumineuses et les photodiodes situées dans le même plan horizontal sont disposées en alternance en direction périphérique sur un anneau; c) les diodes lumineuses sont activables séquentiellement; d) les signaux de sortie des photodiodes, qui peuvent capter, sur un chemin direct, de la lumière venant des différentes photodiodes chaque fois activées, peuvent

être supprimés.

Dans ce dispositif donc, la source de lumière en forme d'anneau irradie non-seulement sur la totalité de la périphérie simultanément. Bien plus, seules des diodes lumineuses individuelles situées à l'intérieur de l'anneau sont activées et les photodiodes qui peuvent capter directement la lumière venant de la diode lumineuse activée sont désactivées. Du fait de l'activation séquentielle de toutes les diodes lumineuses réparties sur la périphérie de l'anneau, il est assuré que l'on a les

directions d'irradiation les plus différentes possibles.

urnE La vitesse à laquelle l'activation séquentielle s'effectue doit évidemment être de nouveau très élevée, si bien qu'en résultat on obtient un "instantané" de la densité des organismes test dans le plan horizontal justement mesuré ("hauteur"). Il est alors avantageux que chaque fois des diodes lumineuses diamétralement opposées les unes aux autres soient activables. La position opposée à une diode lumineuse active ne peut précisément pas être utilisée par une photodiode se trouvant à cet endroit, du fait que celle-ci se trouverait dans la lumière directe de la diode

lumineuse activée.

Particulièrement économique et de construction simple est le mode de réalisation de l'invention pour lequel la source de lumière et/ou le dispositif de détection peuvent effectuer par rapport au récipient de test un déplacement relatif parallèle à l'axe. La source de lumière et/ou le dispositif de détection, ainsi que l'électronique d'évaluation afférente, ne sont nécessaires dans ce cas qu'en exemplaire unique. Une mesure à plusieurs canaux est remplacée par une mesure séquentielle, la succession étant rapide. Dans ce mode de réalisation, en plus, on évite les problèmes qui pourraient se poser avec des sensibilités différentes des dispositifs de détection différents ou des

amplificateurs branchés en aval.

La source de lumière et/ou le dispositif de détection sont, dans le cas le plus simple, guidés de façon déplaçable à la main. Pour effectuer la mesure, l'élément mobile est alors relié à un capteur de position. De cette manière, le plan de mesure horizontal respectif ("hauteur") est associé de façon univoque au signal mesuré momentanément du dispositif de détection, indépendamment de la vitesse à laquelle s'effectue le

déplacement manuel.

-WR. l1 Pour obtenir un "instantané" suffisamment précis de la distribution des organismes tests, il faut, comme déjà mentionné, effectuer le déplacement de l'élément mobile avec une rapidité suffisante. Il est alors recommandé, dans ce cas, de prévoir un dispositif qui surveille la vitesse de déplacement de la source de lumière et/ou du dispositif de détection et, qui en cas de descente au dessous d'une vitesse minimale déterminée, génère un signal de défaut. Si donc l'élément mobile est déplacé trop lentement à la main par inadvertance, ceci peut être identifié par la survenance d'un signal de défaut et la

mesure posant problème peut être répétée.

En variante, il est évidemment possible que la source de lumière et/ou le dispositif de détection soient entraînés par un moteur. Alors, au moyen des paramètres de fonctionnement correspondants du moteur et/ou des éléments de transmission, on peut assurer une vitesse suffisante de

l'élément mobile.

Si la source de lumière et le dispositif de détection sont encapsulés, de façon étanche à l'eau, dans un anneau commun, des mesures sont également possibles dans des eaux libres. L'ensemble du dispositif peut alors être plongé

dans la masse d'eau.

Au lieu de prévoir un déplacement relatif entre la source de lumière et/ou le dispositif de détection, d'une part, et le récipient de test, d'autre part, il est également possible d'envisager une forme de réalisation de l'invention pour laquelle une pluralité de sources de lumière et/ou une pluralité de dispositifs de détection sont disposés de façon stationnaire dans des plans horizontaux différents le long du récipient de test. Cette forme de réalisation de l'invention demande un appareillage important du fait que les différents points de mesures doivent être placés très près les uns des autres pour obtenir une précision de mesure suffisante. Le nombre des sources de lumière et/ou des dispositifs de détection, ainsi que des canaux de mesure électronique qui doivent être prévus, est de niveau correspondant. Ici, en plus, peuvent se poser des problèmes selon lesquels les différentes sources de lumière et/ou dispositifs de détection et canaux de mesure montés en aval doivent être

adaptés les uns aux autres.

On a créé avec la présente invention, en outre, une installation de surveillance et d'évaluation de la présence et de la mobilité d'organismes tests, en particulier de Daphnia Magna, dans un récipient de test, contenant un liquide de test, qui comprend une pluralité de dispositifs pouvant fonctionner simultanément, réalisés

selon l'une quelconque des revendications 12 à 31. Avec de

telles installations, contenant une pluralité de dispositifs, on peut en particulier effectuer simultanément et rapidement les séries de mesures qui sont

prescrites par les normes mentionnées au début.

Est alors recommandé, de nouveau, le mode de réalisation de l'installation selon l'invention, qui comprend plusieurs dispositifs selon la revendication 26 (donc avec un déplacement relatif entre la source de lumière et/ou le dispositif de détection, d'une part, et le récipient de test d'autre part), qui sont couplés mécaniquement pour obtenir un déplacement commun. Grâce au couplage mécanique du déplacement on obtient une simultanéité absolue de la mesure dans la même "hauteur". Le coût en appareillage pour l'entraînement des

différents éléments mobiles reste par contre faible.

Il y a encore pour le dispositif selon l'invention une utilisation spéciale: un grand nombre d'organismes test, en particulier également des Daphnia Magna, réagissent de façon sensible à la lumière UV. Ils effectuent un déplacement de flottaison alors vers le fond du récipient de test, lorsque la lumière UV vient depuis le haut. De cette manière, les dispositifs selon

l'invention, selon les revendications 12 à 31, peuvent

également être utilisés pour la détermination de l'exposition aux rayons UV dans un environnement déterminé. Des exemples de réalisation de l'invention vont être explicités plus en détail ci-après à l'aide du dessin; dans le dessin la figure 1 représente schématiquement un premier exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention pour la surveillance de la présence et de la mobilité du Daphnia Magna; la figure 2 représente un groupe de signaux de lumière diffusée en fonction de la profondeur de mesure au-dessous de la surface de liquide, telle qu'obtenue avec le dispositif de la figure 1; la figure 3 représente un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention avec une "structure à anneau double"; la figure 4 représente schématiquement l'agencement de diodes lumineuses et de photodiodes dans un troisième exemple de réalisation de l'invention; la figure 5 représente un quatrième exemple de réalisation du dispositif selon l'invention avec une pluralité d'anneaux détecteurs disposés à des hauteurs différentes. On va d'abord faire référence à la figure 1. Celle-ci représente schématiquement un récipient de test 1 qui est

rempli de liquide de test jusqu'à un niveau 12 déterminé.

Dans le liquide de test se trouve une population de Daphnias, dont la position est au-dessous du niveau 12 et dont la mobilité sert d'indication quantitative de la toxicité du liquide de test se trouvant dans le récipient Mu.' de test 1. L'une de ces Daphnia est désignée par le numéro

de référence 9.

Au-dessous du fond 13 du récipient de test 1 se trouve une optique de formation de rayon 6 représentée schématiquement, au-dessous de celle-ci une source de lumière 7 qui irradie de façon diffuse vers le haut en passant par l'optique de formation de rayon 6 et par le

fond 13 du récipient de test 1, dans le liquide de test.

La source de lumière 7 comprend une pluralité de diodes lumineuses 8 réparties sur sa surface, qui irradient de la lumière dans la plage des infrarouges proches. L'optique de formation de rayon 6 est configurée de manière qu'un faisceau de lumière aussi homogène que possible sur la section transversale soit produit à partir des différentes

diodes lumineuses 8.

Le récipient de test 1 est entouré par un anneau de

détection qui globalement porte le numéro de référence 4.

L'anneau de détection 4 présente une pluralité de photodiodes 5 placées à des espacements angulaires sensiblement constants. Il est fixé de façon mobile sur un guidage non représenté dans le dessin, de manière à être déplaçable parallèlement à l'axe du récipient de test 1 verticalement sur la totalité de sa hauteur. Le déplacement de l'anneau de détection 4 peut alors au choix

être entraîné manuellement ou par un moteur.

Le mode de fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus à l'aide de la figure 1 est le suivant: d'abord l'anneau de détection 4 est placé dans une position initiale, par exemple à hauteur du niveau 12 du liquide de test dans le récipient de test 1. Les diodes lumineuses 8 envoient des impulsions lumineuses dont la fréquence est choisie de manière à pouvoir facilement effectuer un traitement électronique. De ce fait, l'évaluation est aussi notablement que possible

indépendante de la lumière environnante.

ME - Sur les Daphnias 9 qui se trouvent chaque fois à hauteur de l'anneau de détection 4, les impulsions lumineuses sortant de la source de lumière 7 sont dispersées et peuvent de ce fait être appréhendées par les photodiodes 5 dans l'anneau de détection 4. Dans le cas le plus simple, tous les signaux venant de toutes les photodiodes 5 dans l'anneau de détection 4 sont additionnés. Pour obtenir à présent une image d'ensemble de la distribution globale des Daphnias 9 à l'intérieur du récipient de test 1 à un moment déterminé, l'anneau de détection 4, en partant de la position initiale, donc par exemple de la hauteur du niveau 12 de liquide de test, est déplacé axialement vers le bas sur toute la hauteur de

liquide de test se trouvant dans le récipient de test 1.

Pour alors obtenir effectivement un "instantané" de l'état de distribution des Daphnias, il faut que la vitesse de déplacement de l'anneau de détection 4 soit suffisamment grande. Selon l'invention, la vitesse de déplacement vertical des Daphnias n'est pas supérieure à environ 1 cm/s. La vitesse de déplacement de l'anneau de détection 4 devrait de ce fait être d'au moins 5 cm/s. Si ce déplacement de l'anneau de détection 4 s'effectue à l'aide d'un moteur, alors on règle au préalable une vitesse minimale correspondante. Pour assurer une vitesse minimale suffisante pour un déplacement manuel de l'anneau de détection 4, la vitesse de l'anneau de détection est surveillée de façon continue au moyen d'un dispositif approprié; s'il y a descente de la vitesse de déplacement de l'anneau de détection 4 au- dessous d'une valeur minimale pré-réglée, un signal de défaut est généré. Cette

mesure est alors inutilisable.

Sur la figure 2 sont représentés différents signaux de lumière diffusée, en fonction de la profondeur de mesure au-dessous du niveau 12 du liquide de test, signaux qui ont été obtenus à des moments différents à l'aide dudispositif représenté sur la figure 1. La courbe a tracée en trait épais illustre la distribution des Daphnias au début de la mesure. On voit distinctement que le maximum marqué de la population se trouve juste au-dessous du niveau 12 à une profondeur d'environ 2 à 3 cm. En descendant vers le bas, donc vers le fond 33 du récipient de test 1, on observe une nette diminution de la densité en Daphnias. Les autres courbes b, c, d, e et f, représentées en traits minces, représentent la dépendance du signal de lumière diffusée vis-à-vis de la profondeur de mesure chaque fois après avoir balayé un intervalle de temps déterminé. Ces courbes illustrent nettement comment le maximum de population des Daphnias, qui se trouve d'abord encore relativement proche du niveau 12 du liquide de test, diminue progressivement et qu'au lieu de cela, dans la zone inférieure du récipient de test 1, on observe une accumulation d'un maximum de population jusqu'à ce qu'enfin comme représenté de nouveau par la courbe g en trait fort, s'établisse un état final pour lequel pratiquement la totalité de la population des Daphnias se trouve à proximité du fond 13 du récipient de test 1. A partir du déroulement temporel dans lequel s'effectue le déplacement du résultat de mesure depuis la courbe initiale a jusqu'à la courbe finale g, ainsi que, le cas échéant, à partir de la forme de la courbe, on peut tirer des conclusions sur la toxicité du liquide de test qui se

trouve dans le récipient de test 1.

La figure 1 permet également de lire le fait que les éléments 5 et 8 représentés permutent leur fonction par

rapport à ce que l'on a dans la description ci-dessus.

Ceci signifie que les éléments 5 à présent sont des diodes lumineuses, qui sont orientées de manière qu'elles fournissent leur lumière vers l'intérieur aussi bien que possible radialement dans un plan. Les éléments optiques 8 muvr sont dans ce cas des photodiodes qui constituent

conjointement un dispositif de détection 7 de surface.

La fonction de ce mode de réalisation du dispositif correspond très notablement à celle de ce qui a été déjà décrit ci-dessus: la lumière irradiée vers l'intérieur dans ce cas par les diodes lumineuses 5 est dispersée dans les Daphnias 9 qui se trouvent à la hauteur correspondante, de manière à être appréhendée par des photo-détecteurs 8 au-dessous de l'optique de formation de rayon 6. Le dispositif de détection 7 dans ce cas peut être réalisé de manière que les signaux venant des différents photo-détecteurs 9 puissent également être évalués individuellement. A partir de cela, on peut obtenir une information supplémentaire concernant la

distribution des Daphnias 9 dans le plan de mesure.

Evidemment, cependant également dans ce cas, on obtient un signal qui est le résultat d'une addition sur tous les photo-détecteurs 8. Si, de ce fait, l'anneau 4, qui doit s'entendre comme une source de lumière, est déplacé axialement le long du récipient de test 1, on obtient sensiblement les mêmes courbes de lumière diffuse (globale) que ce qui a été représenté sur la figure 2 et

explicité ci-dessus.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1 du dispositif, la source de lumière 7 (respectivement en variante le dispositif de détection) se trouve au-dessous du fond 13 du récipient de test 1. Dans ce cas, le dispositif peut être construit au sens "autarcique", de manière qu'il travaille aussi notablement que possible indépendamment d'un récipient de test déjà existant. En variante il est également possible de réaliser la source de lumière 7 avec l'optique de représentation 6 associée sous la forme d'un "couvercle" du récipient de test 1 si bien que l'irradiation s'effectue depuis le haut. Ceci constitue une variante "non autarcique" du dispositif, du fait qu'il faut

effectuer une adaptation précise au récipient de test 1.

Dans le cas d'une forme de réalisation du dispositif, non représentée dans le dessin, tant au-dessous du fond 13 du récipient de test 1, qu'également au-dessus du récipient de test 1, sont prévues par exemple sous la forme de couvercle des sources de lumière (ou en variante des dispositifs de détection). Au moyen de ce "doublement" des sources de lumière, respectivement des dispositifs de détection qui sont branchés de façon alternée, on augmente de façon significative le "contraste" et ainsi la sécurité de la mesure, ce qui en tout cas doit être monnayé par un

coût de construction augmenté.

Pour les formes de réalisation du dispositif, décrites ci- dessus et représentées sur la figure 1 quant à leur principe de base, la source de lumière, respectivement le dispositif de détection, se trouvent à une extrémité frontale du récipient de test; l'observation de la lumière diffusée s'effectue essentiellement sous un angle droit par rapport à la direction d'irradiation de la source de lumière. Dans l'exemple de réalisation de dispositif représenté sur la figure 3, on s'écarte de ce principe de base. De manière identique, ce dispositif est également analogue dans son fonctionnement à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus à l'aide de la figure 1; des parties correspondantes de ce fait sont caractérisées par des numéros de référence identiques auxquels on a ajouté 100. Le dispositif de la figure 1 comprend un anneau 120 à travers lequel le récipient de test 101 est guidé - de manière analogue à ce que l'on a dans l'exemple de réalisation de la figure 1 pour le récipient de test 1. Le récipient de test 101 sur la figure 3 n'est représenté que dans une zone axiale déterminée. L'anneau 104 contient dans la zone inférieure une pluralité de diodes lumineuses 108 qui sont réparties sur l'ensemble de la périphérie et qui globalement donc constituent un anneau 107, diodes dont l'orientation est telle qu'elles illuminent dans un espacement axialement au-dessus toute la globalité de la section transversale horizontale du récipient de test 101. Les faisceaux de rayons 114 correspondants, divergents qui partent des diodes lumineuses 100 sont représentés schématiquement sur la figure 3. A la hauteur de la section transversale illuminée par les diodes lumineuses 107, du récipient de test 101 se trouve une pluralité de photodiodes 105 qui sont réparties selon un espacement identique sur la périphérie, donc qui sont disposées également sur un anneau 104, qui sont orientées de manière qu'elles peuvent capter la lumière diffusée partant des Daphnias, qui se trouvent dans le plan horizontal illuminé par les diodes lumineuses 107. La distance entre l'anneau 107 et les diodes lumineuses 108 et l'anneau 104 et les

photodiodes 105 devrait être aussi petite que possible.

Le dispositif représenté sur la figure 3 travaille de façon "autarcique". L'anneau 104 peut être déplacé tant manuellement, qu'également de façon motorisée verticalement le long du récipient de test 101, comme ceci a été décrit ci-dessus déjà pour l'anneau de détection 104 de la figure 1. Les signaux résultants correspondent

notablement à ceux de la figure 2.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, les anneaux 107 et 104 sur lesquels se trouvent les diodes lumineuses 108 et les photodiodes 105 sont disposés à distance axiale les uns des autres. Sur la figure 4 à présent est représenté un exemple de réalisation du dispositif pour lequel des diodes lumineuses (désignées par "IL") et des photodiodes (désignées par "F") sont situées dans le même plan et alternent les unes les autres

en direction périphérique.

mai L'exemple de réalisation de la figure 4 contient concrètement les diodes lumineuses L 1 à L 17 et les photodiodes F 1 à F 16. Tous les composants L 1 à L 17 et F 1 à F 16 sont orientés de manière qu'ils "regardent" vers le centre de l'anneau. Pour empêcher que de la lumière tombant depuis les diodes lumineuses L directement sur les photodiodes F rende impossible la mesure ou la fausse, les diodes lumineuses L 1 à L 17 sont activées cycliquement comme suit: à un moment déterminé, sont toujours seulement actives des diodes lumineuses opposées les unes aux autres, par exemple seulement les diodes lumineuses L 1 et L 9, ensuite seulement les diodes lumineuses L 2 et L 10 etc. Parmi les signaux de mesure de lumière diffusée qui sont générés par les différentes photodiodes F 1 à F 16, on évalue chaque fois seulement ceux qui proviennent des photodiodes F 1 à F 16 qui ne sont pas directement illuminées par les diodes lumineuses L 1 à L 17 chaque fois mises en service. Sur la figure 4, pour illustrer la manière de faire, les limites de rayonnement de réception des photodiodes F 15 à F 4 ont été représentées. Elles délimitent l'angle spatial sous lequel la lumière peut tomber sur la photodiode respective. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 4, ceci signifie par exemple pour la photodiode F 1 que son signal de sortie n'est jamais évalué si l'une des diodes L 10, L 12, L 13, L 14, L 15 ou L 16 est claire. Les signaux de sortie des différentes photodiodes F 1 à F 16 sont, de manière analogue à ce que l'on a dans les exemples de réalisation décrits ci-dessus, d'une part additionnés, faisant que l'on obtient des signaux qui sont analogues à ceux de la figure 2. De plus, cependant les signaux de sortie des différentes photodiodes F 1 à F 16 peuvent également être appréhendés individuellement puis

pondérés selon l'espacement qu'elles ont chaque fois vis-

Mw - à-vis de l'axe défini momentanément par les diodes lumineuses mises en service. A partir de cela, on peut obtenir des informations encore plus détaillées sur la

position des Daphnias à l'intérieur du plan de mesure.

Tant la forme de réalisation du dispositif de la figure 3 qu'également celle de la figure 4 peuvent être encapsulées de façon étanche à l'eau dans l'anneau 120 si bien que l'on peut les insérer dans des eaux libres. Dans ce dernier cas, dans le dispositif est en plus intégré un capteur de température du fait que, pour assurer une évaluation et une intégration correctes du signal, la température de l'eau doit être prise en compte dans le calcul.

Dans la description ci-dessus des figures 1 à 4, on

est parti du fait que l'anneau 4 ou 120 chaque fois existant se déplaçait par rapport au récipient de test 1 ou 101. En principe cependant également on peut adopter le mode de procéder inverse. Ce peut être le récipient de test 1 ou 101 qui est déplacé axialement par rapport à

l'anneau 4 ou 120 qui est alors maintenu stationnaire.

On peut complètement renoncer à effectuer un déplacement relatif, par la forme de réalisation du dispositif représenté sur la figure 5. De nouveau des parties, qui correspondent à celles de la figure 1, sont caractérisées par les mêmes numéros de référence auxquels

on a ajouté 200.

Le dispositif de la figure 5 également comprend un récipient de test 201 disposé verticalement, dans lequel se trouve le liquide de test et une population de Daphnias. Au lieu d'avoir un anneau 4 unique constitué de photodiodes ou de diodes lumineuses, comme représenté sur la figure 1, qui se déplace verticalement, le dispositif de la figure 5 présente une pluralité d'anneaux 204 qui

sont disposés stationnaire à distance axiale les uns au-

dessus des autres et qui couvrent la totalité de la hauteur de mesure de cette manière. Le mode de construction des anneaux 204 peut au reste coïncider avec celui qui a été décrit ci- dessus à l'aide des figures 1 à 4. La distribution des Daphnias à l'intérieur du récipient de test 201 peut être déterminée de façon momentanée exacte à l'aide de ce dispositif du fait que tous les anneaux 204 fonctionnent simultanément et que leurs résultats peuvent être évalués simultanément. Au lieu d'avoir des courbes de mesure continues, comme représenté sur la figure 2, on obtient une succession de points de mesure dont chaque fois un correspond à un

anneau 204 du dispositif.

Si on utilise plusieurs anneaux de mesure 204, il faut veiller à ce que chacun des ces anneaux de mesure 204 soit étalonné. En outre, les électroniques d'évaluation qui sont associées à chacun des ces anneaux de mesure 204

doivent se correspondre complètement les unes les autres.

Ceci est lié à un certain coût.

Toutes les variantes représentées sur les figures 1, 3, 4 et 5 du dispositif peuvent être regroupées en de plus grosses installations pour effectuer des mesures parallèles. Si on utilise des anneaux mobiles axialement, comme ceci est le cas sur les figures 1, 3 et 4, les déplacements de ces anneaux peuvent être couplés mécaniquement. Dans le cas d'un exemple de réalisation spécial trente dispositifs du type représenté sur la figure 3 sont regroupés, faisant que leurs anneaux de mesure 104 sont déplacés mécaniquement conjointement à la

même vitesse.

Du fait qu'en particulier le Daphnia Magna réagit très fortement à la température de l'eau, que lorsque la température de l'eau baisse ils vont vers la surface de l'eau, les dispositifs explicités ci-dessus présentent le cas échéant des composants

-:ww -

qui veillent à maintenir constante la température du liquide de test. Ainsi, par exemple, la forme de réalisation qui est conçue pour des tests statiques contient une petite pompe de circulation qui, sous la commande d'un capteur de température placé dans le liquide de test, pompe de l'eau en la faisant passer par une source de chauffage externe, comme ceci est nécessaire pour la conservation de la température souhaitée. La forme de réalisation conçue pour des tests dynamiques comprend un échangeur de chaleur monté en amont, de dimensions suffisamment grandes, qui chauffe le liquide de test amené au dispositif de test et le maintient à une température constante, si bien que dans aucun cas on ne peut subir de trop forts gradients de température dans le liquide de

test fourni.

REVDICATIONS

1. Procédé de surveillance et d'évaluation de la présence et de la mobilité d'organismes-test, en particulier de Daphnia Magna, dans un récipient de test contenant un liquide de test, caractérisé en ce que les organismes de test (9) sont irradiés avec une lumière essentiellement diffuse et la lumière dispersée sur les organismes-test (9) étant appréhendée et évaluée sous un angle donné par rapport à la direction d'incidence, qui diffère de 1800, dans différents plans horizontaux, sur la hauteur globale de la colonne de liquide de test se trouvant dans le récipient

de test (1).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'angle est de 90 .

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la détection de la lumière de dispersion est effectuée simultanément dans tous les plans. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la détection de la lumière de dispersion est effectuée dans les différents plans horizontaux, temporellement les uns après les autres, la vitesse à laquelle la détection se déplace verticalement dans la colonne de liquide de test étant un multiple de la

vitesse propre des organismes-test (9).

5. Procédé selon la revendication 4 lors de l'utilisation de Daphnia Magnia comme organismes test, caractérisé en ce que la mobilité verticale de la détection de la lumière diffusée est supérieure à

environ 5 cm/s.

6. Procédé selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que

l'irradiation avec de la lumière diffuse s'effectue

en alternance depuis des directions opposées.

7. Procédé selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en plus

de la mesure dans le liquide de test, on effectue une mesure comparative dans un liquide de comparaison présentant des propriétés connues. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en

ce que le liquide de comparaison est de l'eau propre.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le liquide de comparaison est la solution aqueuse

d'un produit chimique connu, d'une concentration connue.

10. Procédé selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que la

longueur d'onde de la lumière irradiée est proche de la

plage des infrarouges.

11. Procédé selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le

liquide de test est maintenu à une température constante.

12. Dispositif de surveillance de la présence et de la mobilité d'organismes-test, en particulier de Daphnia Magna, avec un récipient de test, dans lequel est contenu un liquide de test contenant les micro-organismes, caractérisé en ce qu'il comprend: a) au moins une source de lumière (7; 107, Ll à L17), à l'aide de laquelle le liquide de test se trouvant dans le récipient de test (1; 101) peut être irradié sur toute sa surface en une pluralité de plans horizontaux, dont l'espacement est inférieur à la taille corporelle des organismes de test (9) utilisés; b) au moins un dispositif de détection (4; 104, F1 à F16), à l'aide duquel la lumière diffusée dans les différents plans horizontaux sur les organismes de test (9), séparément pour chaque plan horizontal, peut être appréhendée sous un angle donné par rapport à la

direction d'irradiation, différent de 180 .

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une source de lumière (7) est disposée en surface sur une face frontale du récipient de test (1) et le dispositif de détection (4) est disposé tout autour du récipient de test (1), en forme d'anneau. 14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'une source de lumière (7) est

disposée sous le fond (13) du récipient de test (1).

15. Dispositif selon la revendication 12 ou 14, caractérisé en ce qu'une source de lumière est disposée

au-dessus du récipient de test.

16. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un dispositif de détection (7) est disposé en surface sur une face frontale du récipient de test (1), et la source de lumière (7) est disposée tout

autour du récipient de test (1), en forme d'anneau.

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un dispositif de détection (7) est

disposé au-dessous du fond (13) du récipient de test (1).

18. Dispositif selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce qu'un dispositif de détection est

disposé au-dessus du récipient de test.

19. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que, tant la source de lumière (107; Ll & L17), qu'également le dispositif de détection (105; F1 à F16) sont disposés tout autour du récipient de test (101),

en forme d'anneau.

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que la source de lumière (107) en forme d'anneau et le dispositif de détection (105) en forme d'anneau sont disposés dans des plans horizontaux

différents, cependant étroitement voisins.

21. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 12 à 20, caractérisé en ce que la source

lumière (7; 107) comprend une pluralité de diodes

lumineuses (8; 108).

22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que les diodes lumineuses (8; 108) travaillent dans la plage des infrarouges proche. 23. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 12 à 22, caractérisé en ce que le

dispositif de détection (4; 104) comprend une pluralité de

photodiodes (5; 105).

24. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que a) la source de lumière est constituée d'une pluralité de diodes lumineuses (L1 à L17) et le dispositif de détection est constitué d'une pluralité de photodiodes (F1 à F17); b) les diodes lumineuses (L1 à L17) et les photodiodes (F1 à F17) sont disposées dans le même plan horizontal, en alternant en direction périphérique, sur un anneau; c) les diodes lumineuses (Ll à L17) sont activables séquentiellement; d) les signaux de sortie des photodiodes (F1 à F16), qui peuvent recevoir sur un chemin direct de la lumière venant des diodes lumineuses (L1 à L17) chaque

fois activées, sont susceptibles d'être supprimés.

25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que les diodes lumineuses (L1 à L17) placées de façon diamétralement opposée sont activables simultanément. 26. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 12 à 25, caractérisé en ce que la source de

lumière (7; 107; Ll à L17) et/ou le dispositif de détection (4; 104; F1 à F16) peuvent effectuer un déplacement relatif parallèle à l'axe par rapport au

récipient de test (1; 101).

27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que la source de lumière (7; 107; L1 à L17) et/ou le dispositif de détection (4; 104; F1 à F16)

sont guidés de façon déplaçable à la main.

28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé par un élément qui surveille la vitesse de déplacement de la source de lumière (7; 107; L1 à L17) et/ou du dispositif de détection (4; 104) et qui, en cas de descente au-dessous d'une vitesse minimale déterminée,

génère un signal de défaut.

29. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que les sources de lumière (7; 107; Ll à

117) sont entraînées par des moteurs.

30. Dispositif selon l'une quelconque des

revendications 19 à 29, caractérisé en ce que la source de

lumière (107) et le dispositif de détection (104) sont encapsulés de façon étanche à l'eau dans un anneau (120) commun. 31. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pluralité de sources de lumière et/ou une pluralité de dispositifs de détection (204) sont disposés de façon stationnaire dans différents plans horizontaux le

long du récipient de test (201).

32. Installation de surveillance et d'évaluation de la présence et de la mobilité d'organismes-test, en particulier de Daphnia Magna, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de dispositifs pouvant fonctionner simultanément, selon l'une quelconque des

revendications 12 à 31.

33. Installation selon la revendication 32, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs dispositifs selon la revendication 26, couplés mécaniquement pour

obtenir un déplacement commun.

I_. 34. Utilisation d'un dispositif selon l'une

quelconque des revendications 12 à 31, pour la

détermination d'une exposition au rayonnement UV.

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