Penn State était l'endroit idéal pour examiner le mouvement des produits pharmaceutiques des eaux usées vers les eaux souterraines, car l'université a irrigué par pulvérisation toutes ses eaux usées traitées sur près de 600 acres de terres agricoles et forestières connues sous le nom de filtre vivant depuis le début des années 1980. Crédit :État de Pennsylvanie
Il existe une incertitude considérable concernant les contaminants émergents dans les écosystèmes aquatiques et les eaux souterraines, et une étude récente de l'État de Pennsylvanie sur les composés des produits pharmaceutiques et des produits de soins personnels n'a pas apporté beaucoup de clarté. Mais cela a permis de mieux comprendre le transport des produits chimiques, selon des chercheurs du Collège des sciences agronomiques.
La recherche, qui a été menée à l'usine de traitement des eaux usées de Penn State et au filtre vivant de l'université, analysé le devenir de sept contaminants émergents :l'acétaminophène, ampicilline, caféine, naproxène, ofloxacine, sulfaméthoxazole, et triméthoprime.
L'objectif de l'étude était de suivre ces composés à travers l'usine de traitement des eaux usées et finalement jusqu'aux puits du filtre vivant pour évaluer l'efficacité d'élimination de l'usine et la capacité du profil de sol du filtre vivant à fournir un traitement supplémentaire des composés qui persistaient dans le effluent.
Une fois par semaine d'octobre 2016 à mars de cette année, Des échantillons composites de 24 heures ont été collectés après chaque processus de traitement dans l'usine. Des échantillons d'eau ont été prélevés mensuellement dans 14 puits d'eau souterraine à Living Filter. Les résultats de la recherche, bien que loin d'être concluants, ont suscité la réflexion et ont été utiles, selon Heather Gall, professeur adjoint de génie agricole et biologique.
"L'étude était unique en ce qu'elle a fourni un instantané du sol agissant comme un filtre biogéochimique pour éliminer certains contaminants émergents, " dit Gall, qui a présenté les résultats à la réunion annuelle de l'American Society of Agricultural and Biological Engineers, à Spokane, Washington.
« Penn State était l'endroit idéal pour examiner le mouvement des produits pharmaceutiques des eaux usées vers les eaux souterraines, car l'université a irrigué par pulvérisation toutes ses eaux usées traitées sur près de 600 acres de terres agricoles et forestières connues sous le nom de filtre vivant depuis le début des années 1980, " a déclaré Gall. " Et les puits à proximité nous permettent d'examiner les concentrations des produits chimiques qui ont atteint les eaux souterraines relativement profondes à travers le site. "
En général, Gall a expliqué, l'étude a révélé que l'usine de traitement des eaux usées éliminait efficacement l'acétaminophène et la caféine et présentait une variabilité saisonnière de l'efficacité d'élimination des autres composés. La composante boues activées de l'usine était l'étape la plus efficace pour réduire les concentrations de contaminants. Les concentrations dans les eaux souterraines étaient généralement d'au moins un ordre de grandeur inférieures aux concentrations dans les effluents de la station d'épuration, suggérant que le sol agissait généralement comme un filtre biogéochimique efficace, sauf pendant les événements de fonte des neiges.
En général, l'étude a révélé que l'usine de traitement des eaux usées de Penn State éliminait efficacement l'acétaminophène et la caféine et présentait une variabilité saisonnière de l'efficacité d'élimination des autres composés. La composante boues activées de l'usine était l'étape la plus efficace pour réduire les concentrations de contaminants. Crédit :État de Pennsylvanie
Le travail de terrain pour l'étude, qui a été menée par la chercheuse principale Brittany Ayers, à l'époque, un étudiant de premier cycle au Penn State Schreyer Honors College - a été joué dans diverses conditions météorologiques, qui a affecté la façon dont l'usine de traitement a traité les composés chimiques, Gall a noté. Microbes dans le processus de traitement, qui décomposent et éliminent les contaminants, n'a pas semblé aussi efficace par temps froid, conditions hivernales.
Les basses températures ne semblent pas affecter la capacité du sol à filtrer les contaminants; cependant, de fortes précipitations et d'importants événements de fonte des neiges ont réduit l'enlèvement, ce qui signifie que des concentrations plus élevées ont été observées dans les puits à la suite de ces événements.
"Ce qui était intéressant dans ce projet, c'est que ces échantillons ont principalement été prélevés pendant les mois froids, et nous ne voyons pas souvent des études sur le terrain effectuées pendant l'hiver. Mais cela s'est produit parce que le projet de recherche faisait partie de la thèse de spécialisation de l'étudiant, et fait au cours du semestre de printemps, " Gall a dit. " Nous avons donc vu l'influence des conditions froides, cycles de gel-dégel, et lourd, pluies prolongées."
L'étude des contaminants émergents est importante parce que les gens utilisent une grande variété de produits chimiques dans leur vie quotidienne, y compris les médicaments sur ordonnance, médicaments en vente libre et produits de soins personnels. Les produits chimiques contenus dans ces produits pénètrent dans le flux d'eaux usées et ne sont pas complètement éliminés par les stations d'épuration, provoquant la persistance de ces produits chimiques et de leurs métabolites dans les effluents traités.
Bien que ces composés soient considérés comme des polluants de l'eau, ils ne sont pas encore réglementés par des normes de qualité de l'eau. Ils ont été détectés dans les eaux de surface, eaux souterraines, eaux usées et même de l'eau potable, cependant, les implications à long terme pour les espèces non ciblées telles que la faune aquatique et la santé humaine sont en grande partie inconnues.
On pense généralement que ces composés ont atteint le milieu aquatique aussi longtemps qu'ils ont été utilisés commercialement, mais ce n'est qu'au cours de la dernière décennie environ que la recherche environnementale a été largement menée et que des inquiétudes concernant les effets des produits pharmaceutiques dans les plans d'eau ont été soulevées.
Les progrès de la technologie et de la chimie analytique ont abaissé les limites de détection, permettant la détection de ces produits chimiques à des concentrations aussi faibles que parties par milliard et parties par billion. On sait que des concentrations relativement faibles affectent les poissons et les amphibiens.
