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Médicaments et eaux usées urbaines

abstract

For several years, the occurrence of pharmaceutical substances in the aquatic environment, and even in drinking water, has been a source of concern. e main sources of dispersion of these substances are wastewater treatment plants (WWTP). An analysis of the available literature on this topic is proposed. Analgesic, anti-inflammatory, anti-cholesterol and cytostatic drugs as well as beta-blockers are the substances that can be found in the highest concentrations in plant influents. In spite of elimination yields that can be very high, their concentrations in plant effluents can remain non-negligible. Antibiotics are one of the most important drug classes, due to their large consumption, their prevalence in aquatic systems and their specific action on bacteria, especially on those used in urban wastewater treatment biosystems. Globally, antibiotic concentrations in urban wastewater are normally low but they can be high in hospital wastewater. Elimination yields are very variable, ranging from a low of 0% for nitrothiazole to 95% for tetracycline.

et al., 2005), en Amérique du Nord (ANDERSON et al., 2004; BATT et al., 2006; BENOTTI et BROWNAWELL, 2007; BROWN et al., 2006; GAGNE et al., 2006; GODFREY et coll., 2007; HALDEN et PAULL, 2005; HOENICKE et al., 2007; KARTHIKEYAN et MEYER, 2006; KIM et CARLSON, 2006; KOLPIN et al., 2002; LORAINE et PETTIGROVE, 2003; PALMER et al., 2008; ZHANG et al., 2007), en Amérique et du Sud (MARTINS et al., 2008; SIEMENS et al., 2008; STUMPF et al., 1999) qu’en Asie (CHANG et al., 2007; KRUAWAL et al., 2005; LARSSON et al., 2007 MA et al., 2007; MANAGAKI et al., 2007; NAKADA et al., 2006; NAKADA et al., 2007; XU et al., 2007; YASOJIMA et al., 2006) montrent l’universalité de la présence de composés pharmaceutiques ou d’origine médicale (comme les produits de diagnostic et les radio-contrastants) dans les environnements aquatiques et dans les eaux usées urbaines. Les pays émergents comme la Chine, l’Inde et le Vietnam ne sont pas épargnés. Et si, comme le montre la figure 1, de nombreux pays, tels ceux du continent africains, n’ont pas encore fait l’objet d’études systématiques dans ce domaine, cela ne veut pas dire qu’ils ne sont pas touchés par ces problèmes.

l’excrétion directe par l’homme et l’animal (KEMPER, 2008), via les eaux usées (plus ou moins traitées (HARWOOD et al., 2000);

les eaux de ruissellement des champs après épandage de fumier de bétail et de boues urbaines plus ou moins stabilisées (ROOKLIDGE, 2004; THIELE-BRUHN, 2003);

les eaux usées industrielles;

le transfert par infiltration entre les eaux de surface fortement contaminées et les eaux souterraines (KAY et al., 2005);

les lixiviats de décharges municipales.

Keywords: antibiotic, bacteria, elimination, resistance, wastewater treatment.

1. introduction

Les principes actifs contenus dans les médicaments font partie de la vie quotidienne, mais seule une partie d’entre eux est métabolisée dans les organismes (êtres humains et animaux). Le reste, ainsi d’ailleurs que les métabolites, est finalement rejeté dans l’environnement par différentes voies (TERNES, 1998) :

Dans le monde actuel, les substances pharmaceutiques sont essentielles pour assurer la santé des êtres humains et des animaux. La consommation de médicaments a un effet positif sur l’espérance de vie (SHAW et al., 2005). Cependant, des résidus de ces substances sont transférés de diverses manières dans l’environnement aquatique (GLASSMEYER et al., 2008) et ont été détectés, dans certains cas, dans l’eau potable, ce qui n’est pas sans causer des inquiétudes tant au public qu’aux autorités (KLEYWEGT et al., 2007; KOLPIN et al., 2002; REEMSTA et al., 2006). Le développement de techniques analytiques sophistiquées telles que la chromatographie liquide et gazeuse couplée à la spectrométrie de masse a permis de révéler ce problème.

Il y a environ 4 000 médicaments disponibles actuellement (JØRGENSEN et HALLING-SØRENSEN, 2000). De nombreuses études récentes réalisées tant en Europe (BENDZ et al., 2005; CALAMARI et al., 2003; CASTIGLIONI et al., 2006; COMORETTO et CHIRON, 2005; ELBAZ- POULICHET et al., 2002; FERRARI et al., 2003; GÖBEL et al., 2005; HEBERER, 2002; KASPRZYK-HORDEN et al. 2008; LINDQVIST et al., 2005; LOOS et al., 2007; MACARDELL et al., 2003; PENA et al., 2007; PESCHKA et al., 2006; RABIET et al., 2006; STUER-LAURIDSEN et al., 2000; VIENO et al., 2005; WIEGEL et al., 2005; ZUCCATO

Les stations d’épuration des eaux usées (STEP) sont la principale source de dispersion de composés pharmaceutiques à usage humain dans l’environnement (KÜMMERER, 2001) à partir de la collecte réalisée par les réseaux d’assainissement. En général, les concentrations mesurées dans les effluents de station d’épuration sont de quelques ng/L à quelques µg/L. Dans l’eau de surface, ces concentrations varient en général entre 10 et 500 ng/L (TERNES et al., 2004) bien que des valeurs beaucoup plus élevées aient été trouvées en Inde, à proximité d’une usine pharmaceutique (LARSSON et al., 2007). Des résidus de substances pharmaceutiques ont été trouvés dans les eaux souterraines et dans l’eau potable (MONS et al., 2004).

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