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Dernière mise à jour : Mai 2018

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valOr PRO : valorisation agricole des Produits Résiduaires Organiques SOERE PRO

Devenir des antibiotiques dans les sols agricoles amendés ou non par des déchets organiques, et effets combinés de contaminants

Andriamalala et al.
© Andriamalala
Andriamalala A, Vieublé-Gonod L, Cambier P

Résumé

Les antibiotiques (ATB), largement utilisés en médecine humaine et vétérinaire, sont en grande partie excrétés. Les antibiotiques sont disséminés dans les sols agricoles via l’épandage des produits résiduaires organiques (PRO) que sont les lisiers ou fumiers, et les composts de déchets verts et boues de station d’épuration (le traitement des eaux usées ne les éliminant pas complétement), avec des risques inconnus sur la santé humaine et l’environnement. De plus, ces PRO contiennent d’autres contaminants tels que les éléments traces métalliques (ETM), qui s’accumulent dans les sols au fil des épandages. Les interactions entre contaminants en relation avec une matrice organique qui évolue au cours du temps et qui interagit elle-même avec les contaminants peuvent affecter le devenir et/ou les effets potentiels des ATB sur les activités microbiennes du sol.

L’étude présente vise à mieux comprendre l’effet historique du sol et l’effet cocktails de contaminants (ATB : ciprofloxacine CIP, ETM)  sur le devenir dans les sols d’un ATB couramment consommé : le sulfaméthoxazole (SMX). Les métaux choisis sont le cuivre (Cu) et le zinc (Zn), ETM dont les apports dans les sols via les PRO sont souvent les plus significatifs. Des incubations de sol + ATB (+/-ETM) ont été réalisées en conditions de laboratoire avec du SMX marqué au 14C pour suivre son devenir : fractions minéralisées, facilement extractibles, difficilement extractibles, non extractibles.

Pour tester l’effet sol, le SMX (0.02 mg / kg) a été apporté à trois sols se différenciant par leur historique d’apport : un sol témoin non amendé (CONT), et deux sols amendés tous les deux ans depuis 1998, l’un par du fumier (FUM), l’autre par un compost de déchets verts et boue de station d'épuration (DVB). Les résultats montrent que le devenir du SMX est affecté par l’apport de PRO. La minéralisation du SMX est lente, de l’ordre de 10% après 156 jours. La majorité de la radioactivité est concentrée dans les fractions non extractibles. L’apport de PRO favorise l’adsorption et le FUM augmente en particulier la fraction non extractible.

L’impact de l’apport combiné d’une part des antibiotiques SMX et CIP, et d’autre part du SMX et des métaux Cu et Zn, sur le devenir du SMX, ont été étudiés par l’apport du SMX (0.02 mg/kg) seul sur le sol témoin, ou dans une solution contenant la CIP à une dose réaliste (0.15 mg/kg), ou dans une solution de Cu et Zn apportés à dose réaliste (respectivement 20 et 30mg/kg), et 5 fois cette dose (respectivement 100 et 150 mg/kg).

Les résultats n’ont pas mis en évidence d’impact de la CIP sur le devenir du SMX.

La présence de métaux apportés à la dose la plus élevée a provoqué une diminution de la minéralisation du SMX. Ces résultats semblent davantage être attribués à un effet direct des métaux (formation de complexes avec le SMX ou inhibition de l’activité de certains microorganismes), plutôt qu’à un effet indirect du fait de la diminution du pH.