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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
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
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 ?
DéfinitionsDéfinitions
• DangerDanger
• RisqueRisque
• Evaluation du risqueEvaluation du risque
• Principe de préventionPrincipe de prévention
• Principe de précautionPrincipe de précaution
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…)
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
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 ?
APPLICATION DU PRINCIPE DE PRECAUTION ??
• Molécules à effet perturbateur endocrinien
• Effet des mélanges complexes
• Traitements d’Oxydation ( TRANSFORMATIONS ?)
Micropolluants à effets modulateurs (perturbateurs) endocriniens
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
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
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
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
Médicaments, parfums et cosmétiques
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
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ic. O
TC
Répuls
ifs in
secte
s
Méta
bolit
es dé
terge
nts
Désinf
ectan
ts
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Retard
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Hormon
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prod
uctiv
es
Méd
icamen
ts au
tres
Antiox
ydan
ts
Parfum
s
Solvan
ts
Fréquence de détection par catégories%
%
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
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TC
Répuls
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Méta
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Désinf
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Méd
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tres
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ydan
ts
Parfum
s
Solvan
ts
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
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
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
PRINCIPE DE PREVENTION MICROBIOLOGIQUE
• OMS : Indicateurs de contamination fécale mais parfois moins résistants que les pathogènes
• Evaluation du risque, démarche à mettre en œuvre
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
•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…
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
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)