QUALITÉ DE LEAU LES RISQUES CHIMIQUES ET MICROBIOLOGIQUES, RÉALITES ET IDÉES REÇUES Pr. Ph....

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QUALITÉ DE L’EAU LES RISQUES CHIMIQUES ET MICROBIOLOGIQUES, RÉALITES ET IDÉES REÇUES Pr. Ph. HARTEMANN DESP – Faculté de Médecine Université Henri Poincaré - NANCY

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QUALITÉ DE L’EAU

LES RISQUES CHIMIQUES ET MICROBIOLOGIQUES, RÉALITES ET

IDÉES REÇUES

Pr. Ph. HARTEMANN

DESP – Faculté de Médecine

Université Henri Poincaré - NANCY

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DistinguerDistinguer

• Pays développés à haut niveau de contrôle Pays développés à haut niveau de contrôle sanitairesanitaire

• Pays en développement où l’accès à l’eau Pays en développement où l’accès à l’eau est aussi important que sa qualitéest aussi important que sa qualité

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Eau en Pays développésEau en Pays développés

• Dangers chimiques de plus en plus nombreux Dangers chimiques de plus en plus nombreux (pollution de la ressource), mais risque assez bien (pollution de la ressource), mais risque assez bien maîtrisé maîtrisé

• Dangers microbiologiques de mieux en mieux Dangers microbiologiques de mieux en mieux connus :connus :

- Risque lié aux bactéries des grandes - Risque lié aux bactéries des grandes épidémies bien maîtriséépidémies bien maîtrisé

- Risque lié aux virus et protozoaires - Risque lié aux virus et protozoaires échappant à la désinfection ?échappant à la désinfection ?

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DéfinitionsDéfinitions

• DangerDanger

• RisqueRisque

• Evaluation du risqueEvaluation du risque

• Principe de préventionPrincipe de prévention

• Principe de précautionPrincipe de précaution

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LE RISQUE TOXICOLOGIQUELE RISQUE TOXICOLOGIQUE

Deux types d’effets pathologiquesDeux types d’effets pathologiques

1)1) EFFETS DETERMINISTESEFFETS DETERMINISTESEffet en soi non pathologique mais dont l’importance croît avec la Effet en soi non pathologique mais dont l’importance croît avec la dose et entraîne à un moment un état pathologique dont la gravité dose et entraîne à un moment un état pathologique dont la gravité sera fonction de la dose reçuesera fonction de la dose reçueRELATIONS DOSE-EFFET et DOSE-REPONSERELATIONS DOSE-EFFET et DOSE-REPONSE

2)2) EFFETS PROBABILISTESEFFETS PROBABILISTES

- Gravité indépendante de la dose (- Gravité indépendante de la dose (PAS DE RELATION DOSE-EFFETPAS DE RELATION DOSE-EFFET))- Pathologie existe chez des témoins non exposé- Pathologie existe chez des témoins non exposé- Caractère purement probabiliste de l’effet : augmentation de fréquence en - Caractère purement probabiliste de l’effet : augmentation de fréquence en présence du toxique (présence du toxique (EXISTENCE D’UNE RELATION DOSE-REPONSEEXISTENCE D’UNE RELATION DOSE-REPONSE))- Effets tardifs (Ex. Leucémies et cancers, anomalies génétiques, etc…)- Effets tardifs (Ex. Leucémies et cancers, anomalies génétiques, etc…)

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PRINCIPE DE PREVENTION CHIMIE PRINCIPE DE PREVENTION CHIMIE DE L’EAUDE L’EAU

• Mol. Effet déterministeMol. Effet déterministe Risque zéroRisque zéro

• Mol. Effet probabilisteMol. Effet probabiliste - OMS : Risque 10- OMS : Risque 10-4-4 à 10 à 10-6-6 v.e v.e - UE : Risque 10- UE : Risque 10-6-6 v.e v.e

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PRODUITS PHYTOSANITAIRES

OMS : Applications des principes de toxicologie

19 composés individuels ou groupes d’isomères de 0.01 à 175 µg/l

UNION EUROPEENE : protection de la ressource

0.1 µg/l quelque soit le molécule et son mode d’action (herbicide ou acaricide par exemple)

TOTAL = 0.5 µg/l : comment faire ?

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APPLICATION DU PRINCIPE DE PRECAUTION ??

• Molécules à effet perturbateur endocrinien

• Effet des mélanges complexes

• Traitements d’Oxydation ( TRANSFORMATIONS ?)

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Micropolluants à effets modulateurs (perturbateurs) endocriniens

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Une liste impressionnante !

Alkylphénols ( penta à nonyl)Bisphénol A2,4 dichlorophénolDiethyhexyladipate2,3,7,8 TCDD2,3,7,8 TetrachlorodibenzofurannePolychlorobiphénylsOctachlorostyrèneHexachlorobenzènePentachlorophénol

Pesticides2,4,5 T, 2,4 D, Alachlor, Aldicarb,Amitrole, Atrazine, Benomyl, HCH,Carbaryl, Chlordane, Cypermethrine,DDT et métabolites, Dicofol,Dieldrine, Endosulfan, Ethylparathion,Lindane, Heptachlore,

Heptachlore epoxyde, Kelthane,Kepone, Malathion, Mancozebe,Maneb, Methomyl, Mirex, Parathion,Permethrine, Pyrethroides de synthèse,Toxaphène, Zineb, Ziram.

Esters de phtalatesDEHP, BBP, DBP, DPP, DHP, DPrP,DCHP, DEP

AutresStyrène ( dimères et trimères)Benzo(a) pyrène

Métaux lourdsCadmium, Plomb, Mercure

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Des pollutions malheureusement relativement classiques pour les traiteurs d'eau

PesticidesHydrocarburesDétergentsMétaux lourds

Mais : De nombreuses inconnues concernant les sous-produits d'interaction entre ces molécules, la

matrice organique et les procédés de traitement

Une pollution classique pour des effets nouveaux

Perturbateurs endocriniens

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Femme : - Modification des ovaires et du tractus reproductif,- endométriose (5 millions de femmes aux USA),- cancers hormonaux-dépendants (sein, ovaires ..) ?

Homme : antiandrogènes (DDT, p,p' DDE, estrogènes)- baisse du nombre de spermatozoïdes- malformations des organes- cancer des testicules- cancer de la prostate

Thyroïde, immunité, ……. ??

Effets suspectés sur la santé humaine

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Augmentation de la clairance de la testosterone- Endosulfan- Mirex- Chlordecone- o, p' - DDT

Diminution de la synthèse de la testosterone- Ketoconazole

Estrogénicité- Endosulfan- o,p' DDT- Toxaphene- Dieldrine- Methoxychlore

Anti- androgénicité- p,p'-DDE- Vinclozine

Demasculinisation

Le Blanc et al. Mol. Cell. Endocrinol. (1997)

Effets combinés

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Médicaments, parfums et cosmétiques

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Etude USGS sur 139 sites USAKolpin et al. Environm. Sci. Technol. 2002

9080

7570 68 65 63

50 48 46 44

30 28 26 25

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Steroid

es

Méd

ic. O

TC

Répuls

ifs in

secte

s

Méta

bolit

es dé

terge

nts

Désinf

ectan

ts

Plastif

iants

Retard

ateur

s feu

x

Antibio

tique

s

Inse

cticid

esHAP

Hormon

es re

prod

uctiv

es

Méd

icamen

ts au

tres

Antiox

ydan

ts

Parfum

s

Solvan

ts

Fréquence de détection par catégories%

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%

Etude USGS sur 139 sites USAKolpin et al. Environm. Sci. Technol. 2002

Pourcentage de la concentration totale mesurée

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Steroid

es

Méd

ic. O

TC

Répuls

ifs in

secte

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Méta

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Plastif

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ts

Parfum

s

Solvan

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Médicaments dans l'aquifère de Berlin

(ng/l)

Clofibrate hypolipidémiant nd-7300

Diclofenac antinflammatoire nd-380

Fenofibrate hypolipémiant nd-45

Gemfibrozil hypolipémiant nd-340

Ibuprofen analgésique nd-200

Ketoprofen antiinflammatoire nd-30

Phenazone analgésique antiinflam nd-1250

Primidone anticonvulsivant nd-690

Propiphenazone Antiinflam. nd-1465

Acide salicylique analgésique antiinflam nd-1225

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Il faut une réponse aux nouveaux risques

Analyses physico-chimiques

Tests biologiquesglobaux in vivo ou in vitro

Epidémiologie

Analyse du risque

Analyse écologiquecomplète

Réglementation

Nouvelles technologiesProgrès analytiques

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RISQUE MICROBIOLOGIQUEEvolution Historique

Risque lié aux ̏miasmes˝

rôle de l’air

Risque lié à la contamination fécale (Snow)

mesures de prévention

Découverte des batéries pathogènes, définition de la notion d’indicateurs de contamination fécale (Koch-Pasteur),

rôle de l’air négligeable

Extension abusive à la notion de Ogermes tests˝

Qualité PVD : Système ICF opérationnel

PD : retour à la situation antérieure : recherche de pathogènes

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PRINCIPE DE PREVENTION MICROBIOLOGIQUE

• OMS : Indicateurs de contamination fécale mais parfois moins résistants que les pathogènes

• Evaluation du risque, démarche à mettre en œuvre

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MICROBIOLOGIE DES EAUX PATHOGENES ET INDICATEURS

L’indicateur Ouniversel˝ n’existe pas ; il faut enfin accepter la notion de plusieurs types d’indicateurs selon l’usage qui doit en être fait et la recherche de pathogènes si nécessaire.

• Indicateurs de contamination fécale :

Signent une probabilité de souillure par des pathogènes transmis par des matières fécales.

Parfaits pour l’eau brute ou l’eau distribuée sans traitement

Indicateurs d’inefficacité (grave !) de traitement

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•Indicateurs d’efficacité de traitement

Signent l’efficacité du traitement ou ses limites, garantissant ou non l’absence de pathogène dont les caractéristiques de résistance au traitement sont similaires.

Indicateurs de qualité en distribution

Signent l’existence de phénomènes durant le transport ou le stokage par comparaison fin/début.

Ex : Flore aéobie totale revivifiable

Flore en épifluorescence du CTC

Legionella, Pseudomonas…

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EVALUATION DU RISQUEEVALUATION DU RISQUE

• Etude du dangerEtude du danger

• Connaissance des fonctionsConnaissance des fonctions

Dose-EfetDose-Efet

Dose-RéponseDose-Réponse

• Etude des expositionsEtude des expositions

• Analyse du risqueAnalyse du risque

Scénarios pour préparer la gestionScénarios pour préparer la gestion

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CONCLUSION MICROBIOLOGIECONCLUSION MICROBIOLOGIE

- Quel est le niveau de risque acceptable ?Quel est le niveau de risque acceptable ?

- Sensibilité des populationsSensibilité des populations

- Eau stérile n’est pas bonne pour l’avenir de Eau stérile n’est pas bonne pour l’avenir de notre capital immunologique (ex. Hypothèse notre capital immunologique (ex. Hypothèse ̏hygièniste˝ de l’augmentation de ̏hygièniste˝ de l’augmentation de l’incidence de l’allergie)l’incidence de l’allergie)