Caractérisation de micropolluants organiques dans les eaux usées traitées et diagnostic du transfert vers le sol et la nappe : Cas de la région de Oued Souhil, Nabeul, Tunisie

par Olfa Mahjoub

Thèse de doctorat en Systèmes intégrés en biologie, agronomie, géosciences, hydrosciences et environnement. Biologie des populations et écologie

Sous la direction de Hélène Fenet.

Soutenue en 2009

à Montpellier 1 , en partenariat avec Université de Montpellier I. UFR des sciences pharmaceutiques et biologiques (1968-2014) (autre partenaire) .

mots clés

• Écotoxicologie
• Eaux usées -- Épuration
• Biodégradation
• Adsorption
• Risques pour la santé
• Polluants organiques
• Polluants de l'eau
• Perturbateurs endocriniens
• Eau -- Épuration -- Traitement biologique
• Estrogènes
• Nabeul (Tunisie)

Résumé

La présence de micropolluants organiques (MPO) traces dans les eaux usées traitées (EUT) réutilisées risque, à terme, de contaminer l’environnement. Peu de travaux sont menés sur la contamination des sols et des eaux souterraines. Dans notre étude, nous avons caractérisé des MPO dans les EUT réutilisées sur une zone agricole irriguée et un site de recharge artificielle, ainsi que dans les sols et la nappe. Le recours aux outils analytiques et bioanalytiques a montré que les EUT réutilisées pour l’irrigation de deux parcelles agricoles renferment des molécules capables de se lier aux récepteurs aux oestrogènes (ER), à la dioxine (AhR) et au Pregnane X (PXR). Les composés recherchés dans les eaux d’irrigation et les sols étaient des alkylphénols et des hydrocarbures aromatiques polycycliques. Sur les sols des bassins d’infiltration, les activités ER et AhR retrouvées après recharge dénotent de l’apport récent de leurs ligands par les EUT. Toutefois, ils ne semblent pas être persistants. Sur le sol de la parcelle agricole suivi au cours de l’irrigation, une activité AhR légèrement croissante a été détectée témoignant d’un apport probable de ligands AhR par les EUT. Dans ces sols, l’activité ER qui n’a été détectée que 4 mois après démarrage de l’irrigation. Dans la nappe, la présence d’activité ER indique la présence de ligands probablement issus de l’application des EUT (recharge et irrigation). La carbamazépine, médicament proposé comme traceur de contamination par les EUT est présente dans les eaux d’irrigation. Egalement indicateur du transfert de certains MPO, ses concentrations sont, cependant, dix fois plus faibles dans les eaux de nappe.

Titre traduit

Characterization of organic micropollutants in treated wastewater and diagnosis of transfer to soil and groundwater : Case Study of Oued Souhil Area (Nabeul-Tunisia)

Résumé

Occurrence of trace organic micropollutants (OMP) in reused treated wastewater (TWW) may eventually contaminate the environment. Few studies were carried out on soil and groundwater contamination. In our study, we have characterized OMP in TWW reused in an irrigated area and an artificial recharge site, and in soil and groundwater. Resorting to analytical and bioanalytical tools has demonstrated that TWW reused for irrigation of two irrigated areas contains compound likely to bind to estrogen (ER), aryl hydrocarbon (AhR) and Pregnane X (PXR) receptors. Investigated compounds found in irrigation water and soils were alkylphenols and polycyclic aromatic hydrocarbons. ER and AhR activities detected on infiltration basin soils indicated recent load of their ligands by TWW. Nevertheless, they do not seem to be persistent. During the irrigated area soil monitoring, slight increasing AhR activities were registered indicating likely load of ligands by TWW. Estrogenic activities were detected only 4 months after irrigation start. In groundwater, detected ER activities indicate occurrence of their ligands brought probably by spread TWW (recharge and irrigation). Carbamazepine, a pharmaceutical suggested as TWW contamination tracer, was detected in irrigation water. As an indicator of OMP transfer, registered concentrations in groundwater were about 10 fold lower