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Epandage : quels sont les risques sanitaires liés aux polluants émergents ?

Après les projets Norman, Ampère ou Armistiq, une nouvelle étude sur la présence de polluants émergents dans les boues et composts de boues de Step vient d'être publiée. Cette dernière comporte un volet sur les risques sanitaires.

Risques  |    |  Dorothée LapercheActu-Environnement.com
Environnement & Technique N°348 Cet article a été publié dans Environnement & Technique n°348
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Quels sont les risques sanitaires liés à l'épandage de boues et composts de boues de stations d'épuration collectives au regard de la présence de substances organiques émergentes ? Du point de vue de leur élimination, la question n'est pas neutre. La production de boues en France est en effet de l'ordre d'un million de tonnes de matière sèche par an. Et selon le ministère de l'Ecologie, en 2010, 639.000 tonnes ont été épandues sur les sols agricoles comme fertilisant. Les épandages de boues d'épuration et industrielles se feraient sur 2 à 3% de la surface agricole utile française.

L'Ineris et le CNRS ont conduit au cours du premier semestre 2013 une étude intégrée sur la caractérisation de ces substances et viennent de publier leurs résultats. Le projet européen Norman avait franchi une première étape en établissant une base de données des polluants émergents retrouvés et abouti à la création d'un réseau de laboratoire de référence en Europe. Au niveau national, les projets Ampère et Armistiq ont également contribué à une meilleure connaissance de la présence des substances émergentes dans les boues et évalué l'efficacité des différents procédés de traitement. Après une première phase de sélection de substances d'intérêt réalisée, l'étude de l'Ineris et du CNRS s'est quant à elle attachée à réaliser la caractérisation chimique et écotoxicologique des boues comme des composts de boues ainsi que l'évaluation des risques sanitaires attribuables à leur épandage. "Les pesticides n'ont pas été pris en compte dans cette étude car les quantités apportées par l'épandage sont, dans la majorité des cas, négligeables par rapport aux quantités apportées par les traitements phytopharmaceutiques actuellement employés sur les cultures", ont pointé les scientifiques dans leur restitution. De la même manière, les produits de dégradation des molécules présentent initialement dans les échantillons n'ont pas été suivis.

Des substances pharmaceutiques retrouvées dans tous les échantillons

La caractérisation a été réalisée sur douze stations d'épuration utilisant des procédés de traitement différents et sur quatre campagnes de prélèvements au cours du premier semestre 2013. Les analyses chimiques, réalisées pour les substances les moins documentées, montrent que d'une manière globale, aucun échantillon n'est exempt des substances pharmaceutiques. Les antibiotiques représentent la classe pharmaceutique la plus souvent retrouvée. Ceci est particulièrement vrai pour les fluoroquinolones, 8 présentes dans plus de 95% des échantillons. Autres polluants particulièrement identifiés : l'antidépresseur escitalopram (dans plus de 90% des échantillons avec une concentration médiane de 93 ng/g) un médicament utilisé en cardiologie (bêtabloquant), le propranolol (dans toutes les matrices, avec une concentration médiane de 119 ng/g et une concentration maximale de 435 ng/g) ainsi que l'anti-vomitif/ anti-nauséeux dompéridone 9 (dans les matrices à des teneurs variant de quelques ng/g à 1360 ng/g environ, avec une concentration médiane de 71 ng/g). "A notre connaissance, c'est la première fois que la présence de l'antiémétique dompéridone est signalée dans ce type de matrices", constatent les scientifiques.

Pour ce qui concerne les polluants non pharmaceutiques, 46 substances sur les 56 analysées sont quantifiées pour au moins 50% des échantillons et 35 substances sur 100% des échantillons. "Les concentrations mesurées dans les boues et composts de boues restent toutefois faibles puisque la médiane la plus haute pour les substances quantifiées (hors cholestènes) est de 1,9 μg/g MS (cas du crésol)", notent les chercheurs. Les cholestènes (regroupant les dérivés du cholestérol et des stérols végétaux) présentent en effet des concentrations très supérieures par rapport aux autres composés (comprises entre 1,5 et 25 mg/g de matière sèche). Selon l'étude, ils proviendraient des excréments ainsi que des débris végétaux et des différents microorganismes présents dans les produits. "Le groupe des phénols (crésol et phénol), le BDE 209 et les alkylphénols (2,3,4 nonylphénols: 84852-15-3 le 4 nonylphénols: 25154-52-3) sont les substances pour lesquelles les concentrations les plus importantes sont retrouvées sur l'ensemble des échantillons", révèlent les résultats. A l'inverse, les substances qui présentent les plus faibles concentrations et fréquences de quantification (autour de 10%) sont les COV (nonane, cyclohexane, octane, etc.). De nombreux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont retrouvés dans 100% des échantillons avec des concentrations aux alentours de la centaine de ng/g MS.

La question de l'écotoxicité en suspend

Lors des essais d'écotoxicité menés à différentes doses sur des organismes terrestres et aquatiques, les scientifiques n'ont pas observé d'effet pour une dose correspondant à celle d'épandage. En revanche, des impacts ont été constatés pour des doses supérieures (cinq ou dix fois la dose d'épandage préconisée). "En complément, les bio-essais sur cellules permettent d'appréhender la complexité des matrices environnementales que sont les boues, qui contiennent par nature un cocktail composé d'un grand nombre de substances, soulignent les scientifiques. Leurs conclusions suggèrent la présence, dans les échantillons, de substances non identifiées par les analyses chimiques pour expliquer une faible partie de l'effet perturbateurs endocriniens et la plus grande partie de l'effet dioxin-like observés".

Les chercheurs ont également étudié (en laboratoire et sur des parcelles de plein champ) la capacité de transfert des micropolluants dans certains végétaux (pomme de terre, colza et blé) et leur persistance dans le sol.

Concernant l'évaluation des risques sanitaires, l'étude se montre plutôt rassurante, tout en pointant les limites de son exercice et le besoin d'études complémentaires. "Les risques attribuables aux substances étudiées et épandues avec les boues et les composts de boues sont inférieurs à 1 pour les effets à seuil et à la valeur repère de 1,0 E-5 pour les effets sans seuil, évaluent les scientifiques. Ces résultats sont à considérer avec les incertitudes inhérentes à l'évaluation des risques sanitaires (…) [qui] peuvent être liées au manque de données expérimentales (transferts sol/plante, transferts vers les animaux,...) ou à la nécessité de définir des hypothèses (pratiques culturales, typologies de populations,...) permettant l'appréciation du risque".  Pour eux, la voie d'exposition prédominante est l'ingestion de végétaux. Les groupes de substances qui contribuent le plus aux risques à seuil sont les éléments traces métalliques (ETM), les organo-étains, les olychlorobiphényls indicateur (PCBi) et les polybromodiphényléthers (PBDE). Pour les effets sans seuil, les principaux contributeurs sont les ETM, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les PCBi et les dioxines.

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