Approche intégrée de la gestion environnementale des produits pharmaceutiques dans des rejets de stations d épuration urbaines et leur milieu récepteur (occurrence, impact et traitements tertiaires d'élimination)

Les produits pharmaceutiques (PPs), largement consommés par la population et continuellement rejetés dans l'environnement via les stations d'épuration des eaux usées (STEP) constituent une source de contamination du milieu aquatique. L'évaluation du risque environnemental de ces composés implique la quantification précise de leurs concentrations et l'estimation de leur toxicité vis-à-vis des espèces exposées. Notre étude portant sur une douzaine de composés pharmaceutiques représentatifs a été réalisée dans le Sud Est de la France. Après la mise au point d'une méthode de détection par LC-MS/MS, une campagne d'échantillonnage ciblée sur 7 stations d'épuration urbaines et les eaux naturelles dans lesquelles leurs effluents se déversent (rivières gardoises et lagune) a été effectuée afin d'évaluer le niveau de contamination par les PPs. La toxicité des PPs a été évaluée à l'aide de tests de bioluminescence et d'inhibition de croissance (Microtox, ToxScreen et Protoxkit). En parallèle, des expériences ont été effectuées afin d'évaluer le potentiel de la photolyse UV et de l'adsorption sur charbon actif pour éliminer ces composés. La campagne de mesure met en évidence la présence de PPs dans les effluents de STEP de la région Sud-Est à des concentrations comprises entre 10 et 1000 ng.L-1 et atteignant quelques centaines de ng.L-1 dans le milieu récepteur situé en aval. La comparaison des niveaux d'exposition aux valeurs de toxicité obtenues expérimentalement et complétées des données de la littérature suggère que seuls 3 composés pharmaceutiques (propranolol, ibuprofène et diclofénac) sont susceptibles d'induire un risque faible à l'échelle locale (rivières gardoises). Le traitement complémentaire des effluents de STEP par photolyse UV et adsorption sur charbon actif s'avère être efficace pour éliminer la majorité des 12 composés étudiés et peuvent être envisagé pour limiter la présence et l'impact des produits pharmaceutiques dans l'environnementPharmaceutical products (PPs), widely consumed by population and discharged in the environment through wastewater treatment process (WTP), are sources of aquatic ecosystems contamination. Environmental risk assessment for these substances involves the accurate quantification of their concentrations and the evaluation of their toxicity for exposed species. Our study dealing with a dozen of representative pharmaceutical compounds was conducted in Southeast France. A LC-MS/MS detection method was developed and a sampling campaign was carried out on 7 urban WTP and the natural waters where they discharge (rivers of the Gard and pond) in order to assess PPs contamination level. Toxicity of PPs was estimated using bioluminescent and growth inhibition tests (Microtox, ToxScreen and Protoxkit). Experiments were conducted to evaluate UV photolysis and activated carbon adsorption capacities for the removal of these compounds. Measurements for samples collected highlight the occurrence of PPs in WTP effluent of Southeast region at concentrations ranging from 10 to 1000 ng.L-1 and reaching hundreds of ng.L-1 in the downstream surface waters. Comparison between the level of exposure and experimental toxicity values completed by literature data suggests that only 3 compounds (propranolol, ibuprofen and diclofénac) may induce a low risk at a local scale (rivers of Gard). Complementary treatments of the STP effluents by UV photolysis and activated carbon adsorption prove to be efficient to remove most of the 12 studied PPs and should be considered to reduce the presence and the impact of pharmaceutical products in the environmentMONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Chapter 1: Introduction

International audienc

Etude comportementale d'effluents industriels par spectrophotométrie UV-visible

La caractérisation des effluents complexes et variables s avère souvent délicate. Les méthodes analytiques classiques sont peu adaptées et lourdes à mettre en œuvre. Une approche par déconvolution spectrale avancée (DSA) permet de surmonter la complexité de ces milieux en modélisant leur variabilité. La technique mise en œuvre est la spectrophotométrie UV. La première étape a été de mesurer la charge organique et d estimer la toxicité par les méthodes classiques de laboratoire. La seconde étape a été d établir une corrélation entre les paramètres étudiés (DCO, COT, toxicité) et les caractéristiques spectrales des effluents industriels fournis provenant de l industrie chimique et pétrochimique. L approche de déconvolution spectrale avancée a donné des résultats satisfaisants pour l estimation de la charge organique. La toxicité varie en fonction des conditions expérimentales. La modélisation par DSA de la toxicité permet de différencier les effluents toxiques de ceux qui ne le sont pasAIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF

Spectroscopic study of dissolved organic sulfur (DOS): a case study of mercaptans

International audienceSulfur compounds are often present in petrochemical wastewater and can be detected by UV spectrophotometry. This technique allows to point out specific absorptions of mineral sulfide and mercaptans and can be used for the determination of acidity constants. From a quantitative point of view, using a spectral deconvolution method, a specific determination of some mercaptans is obtained. Detection limits for ethanethiol and thiophenol are 0.7 and 2.5 mg l−1, respectively

Kit de diagnostic rapide de la contamination des sols par les HAP: Principe, mise en œuvre et évaluation

Investigation of contaminated soils, assessment of treatment processes and environmental monitoring of remediated soils require screening many samples. Laboratory analyses (gaz or liquid chromatography) are expensive and time consuming. Moreover, the procedures are not suited to field conditions. In this context, a new field kit for PAH diagnosis has been developed. Based on the UV spectrophotometric analysis of a soil organic extract, the total PAH estimation, in reference to the 16 PAHs included in the US Environmental Protection Agency Priority Pollutants List, can be obtained on site within 20 minutes. Moreover, a “treatability index”, informing on the potential degradation of pollutants which may occur into the soil, is given. This last is connected with the proportion of PAH including two or three cycles in their structure (“light PAHs”) which are known to be more readily biodegradable. A validation on several contaminated soil samples, from different origins, has been carried out.This tool allows to give a rapid diagnosis of total PAHs concentration in a contaminated soil and to point out the most polluted areas on an industrial site. The proposed kit is well fitted for the monitoring of a treatment process and the survey of natural attenuation into a PAH contaminated soil.Le diagnostic des sols contaminés, le contrôle des procédés de traitement et le suivi environnemental des sols contaminés traités nécessitent le screening d’un grand nombre d’échantillons. Dans ce contexte, un kit de diagnostic rapide des HAP a été développé. La procédure inclut un pré-traitement de l’échantillon de sol suivi d’une extraction à l’acétonitrile. L’extrait organique est alors analysé par spectrophotométrie UV (analyseur portable). Ainsi, sur site et en une vingtaine de minutes, une estimation globale de la concentration en HAP, en référence aux 16 HAP de la liste EPA, est fournie. La limite de détection de la méthode est de 20 mg.kg-1. De plus, un indice de traitabilité biologique du sol est également donné. Il renseigne sur l’aptitude du sol contaminé à évoluer dans des conditions environnementales naturelles

Chapter 9: Recommendations on Education and communication measures

International audienc

Chapter 9: Recommendations on Education and communication measures

International audienc

Drug residues and endocrine disruptors in drinking water: risk for humans?: review

International audienceThe presence of pharmaceuticals and endocrine disruptors in the environment raises many questions about risk to the environment and human health. Environmental exposure has been largely studied, providing to date a realistic picture of the degree of contamination of the environment by pharmaceuticals and hormones. Conversely, little information is available regarding human exposure. NSAIDS, carbamazepine, iodinated contrast media, β-blockers, antibiotics have been detected in drinking water, mostly in the range of ng/L. it is questioned if such concentrations may affect human health. Currently, no consensus among the scientific community exists on what risk, if any, pharmaceuticals and endocrine disruptors pose to human health. Future European research will focus, on one hand, on genotoxic and cytotoxic anti-cancer drugs and, on the other hand, on the induction of genetic resistance by antibiotics. This review does not aim to give a comprehensive overview of human health risk of drug residues and endocrine disruptors in drinking water but rather highlight important topics of discussion

Eaux environnementales et produits pharmaceutiques: projet KNAPPE

National audienc

Eaux environnementales et produits pharmaceutiques: projet KNAPPE

National audienc