Résidus médicamenteux vétérinaires dans les eaux de surface : programme ONEMA, ORE Agrhys

Transcription

1 Résidus médicamenteux vétérinaires dans les eaux de surface : programme ONEMA, ORE Agrhys Anne Jaffrézic, A. Soulier, E. Jardé, B. Le Bot UMR Sol Agrohydrosystème Spatialisation INRA - Agrocampus

2 1.Sources de résidus médicamenteux: vétérinaire / humain 2.Devenir dans les sols des résidus médicamenteux vétérinaires et mécanismes de transferts dans les BV 3. Résultats action ONEMA 3.1 Molécules humaine/vétérinaire : contamination par les effluents d élevage? 3.2 Quantification de la contamination 3.3 Dynamique lors des crues

3 1. Sources de résidus médicamenteux (RM) multiples Effluents d élevage Industrie pharmaceutique Animaux domestiques Piscicultures Etablissements de soins Rejets médicaments usagés STEP Stockage compostage Epandage Sol Eaux superficielles

4 1. Sources de résidus médicamenteux: vétérinaire / humain Consommation des médicaments en France La France : 4ème consommateur mondial de médicaments / 1er au niveau européen. Des antibiotiques utilisés en médecine humaine et vétérinaire 782 tonnes d antibiotiques vétérinaires en France en 2012

5 1. Sources de résidus médicamenteux: vétérinaire / humain Quels risques liés à la dissémination des résidus de médicaments dans l environnement? Contamination des eaux superficielles destinées à l eau potable Altération des écosystèmes aquatiques (perturbateur endocrinien) Antibiorésistance : certaines familles d antibiotiques ne sont plus efficaces contre certaines espèces bactériennes. proportion élevée de souches résistantes aux pénicillines A (Ampi) stable chez E. coli, autour de 55% (Trystramet al., 2012).

6 1. Sources de résidus médicamenteux: vétérinaire / humain Quels risques liés à la dissémination des résidus de médicaments dans l environnement? Des antibiotiques à usage mixte humain/ animal Antibiotiques critiques : céphalosporines de 3ème et 4ème génération et fluoroquinolonesimportantes en médecine humaine car constituent une des seules alternatives pour le traitement de certaines maladies infectieuses chez l homme. % de résistance aux céphalosporines de 3e génération resté stable de 2002 à 2005 (environ 2%), mais a augmenté jusqu à 8,6% en 2010 (Trystram et al., 2012)

7 1. Sources de résidus médicamenteux: vétérinaire / humain Actions nationales pour limiter la contamination des eaux par les résidus médicamenteux Plan National sur les résidus médicamenteux dans les eaux (PNRM ) Plan d action national contre la pollution des milieux aquatiques par les micropolluants (2010) EcoAntibio: réduire de 25% en 5 ans, l usage des antibiotiques en médecine vétérinaire, avec un effort particulier de réduction des antibiotiques d importance critique

8 1. Sources de résidus médicamenteux: vétérinaire / humain Faible rétention des médicaments par l animal 30 à 90% de la molécule est excrétée (Sarmah et al., 2006) 70 à 90% de la tétracycline peut être excrétée sous sa forme initiale dans les urines ou les fèces (Halling-Sorensen, 2000). Epandage de lisier, fumier Pâturage Stockage en bout de champ Fuites accidentelles fosse de stockage

9 2. Devenir RMV dans les sols et mécanismes de transferts dans les BV Persistance et rétention : Durée de demie vie Coefficient d adsorption Ruissellement Drainage Popova et al., 2013

10 2. Devenir RMV dans les sols et mécanismes de transferts dans les BV Biodégradation des RMV dans les sols Accumulation des RMV dans les sols soumis à des épandages répétés Facteurs influençant la dégradation Photodégradation(favorisée lorsque l effluent n est pas enfoui) Teneur en eau Température(30% à 4 C, 80% à 30 C) Adsorption et protection physique

11 3. Résultats action ONEMA Deux sites d étude ORE Agrhys Kervidy- Naizin: 5km 2 Elevage intensif porcin Assainissement non Collectif Epandage de lisier de porc majoritaire Pâturage

12 3.1 molécules médecine humaine/vétérinaire : contamination par les effluents d élevage? Amont STEP N Amont STEP S Amont STEP Aval STEP BV agricole Medreac Neal Kervidy Humain/anima l/mixte Oxytétracycline Lincomycine Fluméquine Enrofloxacine Sulfadimérazine Eprinomectine Flunixine Carbamazépine mixte mixte mixte animal animal animal animal humain Diclofénac humain Contamination des eaux de surface par les RM présents dans effluents d élevage avérée (deux sites)

13 3.2 Quantification de la contamination (Naizin) Date somme des quantités (ng/l) 14/03/ /04/ crue 9/04/ crue 10/04/ /05/ /11/ /12/ crue 18/12/ crue 7/01/ /01/ crue 3/04/ crue 23/04/ /11/ crue 23/11/ /11/ /12/ variable de 0 à plus de 2,5 µg.l -1 Concentrations plus fortes en crues printanières mais aussi à l automne à la reprise de l écoulement

14 3.2 Quantification de la contamination (Naizin) Quelles sont les molécules les plus fréquentes? Oxytétracyc line Doxycicline hycalet sulfaméthazine triméthopri me Lyncomycine hydrochlorid Spiramycine e (mixte) monohydrate Tylosine tartrate Enrofloxacin e Marbofloxaci ne Ivermecti ne (mixte) Eprinomecti ne Flunixine Ketoprofène somme des quantités (ng/l) 14/03/2013 <5 <5 <5 0 09/04/ <50 10 <10 <100 <50 <10 < crue 9/04/13 < crue 10/04/ /05/2013 <50 <10 <50 <10 <10 <100 <50 <10 < /11/ <5 8 < <10 < <10 < /12/ <1 <1 550 < < <10 <5 750 crue 18/12/ crue 7/01/14 < /01/2013 <5 <1 10 <100 <1 <10 <10 <500 < <5 30 crue 3/04/ crue 23/04/ /11/ <30 <1 9 <1 <50 <1 <10 <10 <100 <50 <10 <5 28 crue 23/11/ /11/ <1 1 <1 <50 <1 <10 <10 <100 <50 <10 < /12/2014 <5 <20 1 <1 <1 <50 <1 <10 <10 <100 <50 <10 <5 1 Un échantillon représentatif par date de crue

15 3.3 Dynamique lors des crues Type 1: une molécule présente pendant toute la crue Date prélèvement Heure (TU) débit moy (L/s) COD (mg/l) E.Coli (microplaqu es/100 ml) Origine Oxytétracycline somme (en ng/l) 10/04/ :29 419, porcin /04/ :29 575, porcin /04/ :29 452, porcin /04/ :29 312, porcin Crue printemps, épandage lisier, contamination fécale modérée d origine porcine, mais fort débit

16 3.3 Dynamique lors des crues Type 2 : plusieurs molécules, concentrations variables au cours de la crue Heure (TU) débit moy (L/s) COD (mg/l) E.Coli (microplaques/ 100 ml) Origine Oxytétracycline Enrofloxaci ne Eprinomecti ne Ketoprofèn e Somme des quantités (en ng/l) 19:42 109,908 9, Bovin <5 10 <100 < :41 282,47 18, Bovin :41 314,015 21, Bovin <5 <10 <100 <5 0 03:41 178,51 18, Bovin <5 < < Concentrations variables au cours de la crue - Contamination fécale importante d origine animale (bovine) - Pas de relation entre concentration en médicaments et contamination fécale

17 3.3 Dynamique lors des crues Type 2 bis : plusieurs molécules, concentrations variables au cours de la crue très élevées e coli Oxytetracycline Ampicilline < <10 Enrofloxacine 15 < Spyramycine <50 <50 < Tylosine <1 < Ivermectine < Eprinomectine Somme RM Origine cont. fécale ND Hors pôle porcin porcin Crue printemps, épandage lisier, Faible débit Forte contamination fécale d origine porcine Diversité de molécules : Forte contamination par antiparasitaire Présence d antibiotiques à forte concentration

18 Conclusion Contamination des eaux de surface par les RMV présents dans effluents d élevage avérée (deux sites) Contamination plus forte lors épisodes pluvieux mais présence également en hors crue Contamination forte en période épandage associé à contamination fécale porcine (printemps) et bovine/porcine automne en reprise écoulement Interprétation dynamique en crue complexe