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Matières fertilisantes d’origine résiduaire : très peu de risques écotoxicologiques

Le suivi de 13 composés pharmaceutiques apportés dans les sols agricoles par épandage de matières fertilisantes d’origine résiduaire révèle un risque écotoxicologique potentiel très faible : ces composés s’accumulent peu dans les sols et leur concentration dans les eaux de percolation est minime.

Epandages de composts sur une parcelle. L'étude des conséquences à long terme des épandages de produits résiduaires nécessite la mise en place de dispositifs au champ de longue durée où les épandages sont réalisés selon les pratiques agricoles classiques.. © Inra, MAITRE Christophe
Par Catherine Foucaud-Scheunemann
Mis à jour le 20/04/2018
Publié le 20/04/2018

Les médicaments humains et vétérinaires, excrétés dans les urines et les fèces, se retrouvent dans les eaux usées et les effluents d’élevage. D’autres composés organiques, contenus dans des produits de soin, peuvent également terminer leur course dans les eaux usées. Au cours du traitement de ces dernières, certains composés s’adsorbent sur les boues. Si l’utilisation de matières fertilisantes d’origine résiduaire (MAFOR) agricole (effluents d’élevage) ou urbaine (boues d’épuration, composts de fermentescibles ménagers) en agriculture est fortement encouragée pour leurs propriétés amendantes et fertilisantes, ces MAFORs peuvent être une voie d’entrée dans l’environnement de contaminants et notamment de résidus pharmaceutiques.

La plupart des analyses de résidus pharmaceutiques sont aujourd’hui réalisées dans des matrices aqueuses (eaux usées, de surface, souterraines…). L’analyse des résidus pharmaceutiques dans les matrices telles que les MAFORs ou les sols est complexe du fait de la nature même de ces résidus et de leurs interactions avec les constituants de ces matrices.

 De l’analyse des résidus pharmaceutiques à l’évaluation de leur devenir dans l’environnement

 Des chercheurs de l’Inra et leurs collègues ont évalué le devenir de 13 composés pharmaceutiques et d’un bactéricide (triclosan) dans l’environnement. Ils ont travaillé au cœur de trois sites du réseau d’observation de longue durée SOERE-PRO (Infrastructure de recherche ANAEE-France), représentatifs de contextes pédoclimatiques très contrastés, s’intéressant à des conditions où des MAFOR sont appliquées régulièrement dans les sols.

 Selon l’origine des MAFORs, le nombre et la nature des résidus pharmaceutiques détectés est variable : boues et effluents d’élevage contiennent principalement des antibiotiques tandis que les composts d’ordures ménagères résiduelles ou de biodéchets contiennent essentiellement des molécules à visée anti-inflammatoire. Les résidus pharmaceutiques et le triclosan sont présents à des concentrations très variables dans les MAFORs, de quelques µg à quelques mg/kg de matière sèche (MS).

 Dans des sols régulièrement amendés, les concentrations des résidus pharmaceutiques sont faibles, inférieures à quelques µg/kg MS. Sont principalement retrouvés des composés persistants, tels que fluoroquinolones et carbamazépine. Dans les sites tempérés, la valeur des demi-vies de dissipation des composés (DT50) est similaire voire plus élevée que celle de la littérature, montrant des faibles accumulations de certains résidus pharmaceutiques (p. ex fluoroquinolones, carbamazépine, ibuprofène). Dans le site tropical, les DT50 des fluoroquinolones sont largement inférieures à celles des sites tempérés.

 Dans les eaux du sol, les composés pharmaceutiques sont très rarement quantifiés et, s’ils le sont, leurs concentrations sont très faibles. Sont principalement retrouvés des composés connus comme étant persistants et mobiles et leur nature diffère selon les sites.

Risques écotoxicologiques potentiels en agriculture

 Constituant une première, ces travaux montrent que les risques écotoxicologiques terrestres associés au recyclage de matières fertilisantes d’origine résiduaire en agriculture sont potentiellement très faibles eu égard aux données d’écotoxicologie actuellement disponibles.

Aujourd’hui, ce sont 37 molécules qui sont analysées dans le cadre de nouveaux projets de recherche (ANR Digestate et EcoAntibio Dabares), pour suivre le devenir des résidus pharmaceutiques au cours des traitements des MAFORs et mettre les données analytiques en regard de l’apparition potentielle d’antibiorésistance dans les sols.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Environnement et agronomie
Centre(s) associé(s) :
Versailles-Grignon

Références

- Ferhi S., Bourdat-Deschamps M., Daudin J.-J., Houot S., Nélieu S. 2016. Factors influencing the extraction of pharmaceuticals from sewage sludge and soil: an experimental design approach. Anal. Bioanal. Chem. 408, 6153. DOI: 10.1007/s00216-016-9725-3

 - Bourdat-Deschamps M., Ferhi S., Bernet N., Feder F., Crouzet O., Patureau D., Montenach D., Moussard G.D., Mercier V., Benoit P., Houot S. 2017. Fate and impacts of pharmaceuticals and personal care products after repeated applications of organic waste products in long-term field experiments. Sci. Total Environ. 607-608, 271. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.06.240

DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.06.240