Diana Aga, professeure de chimie à l'UB (à droite) et Luisa Angeles, candidate au doctorat en chimie à l'UB, dans le laboratoire. Pour étudier les produits pharmaceutiques dans les eaux usées, ils utilisent le système illustré pour isoler les composés chimiques des eaux usées. Crédit :Meredith Forrest Kulwicki
Une étude de sept usines de traitement des eaux usées dans l'est des États-Unis révèle un bilan mitigé en ce qui concerne l'élimination de médicaments tels que les antibiotiques et les antidépresseurs.
La recherche indique que deux méthodes de traitement, le charbon actif granulaire et l'ozonation, sont particulièrement prometteuses. Chaque technique a réduit la concentration d'un certain nombre de produits pharmaceutiques, dont certains antidépresseurs et antibiotiques, dans l'eau de plus de 95%, l'analyse des scientifiques a trouvé.
Boues activées, un processus de traitement commun qui utilise des micro-organismes pour décomposer les contaminants organiques, sert un objectif important dans le traitement des eaux usées, mais était beaucoup moins efficace pour détruire les médicaments persistants tels que les antidépresseurs et les antibiotiques.
"Le message à retenir ici est que nous pourrions en fait supprimer la plupart des produits pharmaceutiques que nous avons étudiés. C'est la bonne nouvelle. Si vous voulez vraiment de l'eau propre, il y a plusieurs façons de le faire, " dit Diana Aga, Doctorat, Henry M. Woodburn Professeur de chimie à l'Université du Buffalo College of Arts and Sciences.
"Toutefois, pour les installations qui dépendent uniquement des boues activées, un traitement plus avancé comme le charbon actif granulaire et/ou l'ozonation peut être nécessaire, » ajoute Aga. « Certaines villes le font déjà, mais ça peut coûter cher."
Les résultats sont importants car tout médicament rejeté par les usines de traitement peut pénétrer dans l'environnement, où ils peuvent contribuer à des phénomènes tels que la résistance aux antibiotiques, ou être consommé par la faune.
"Notre recherche s'ajoute à un corpus croissant de travaux montrant que les méthodes de traitement avancées, y compris l'ozonation et le charbon actif, peut être très efficace pour éliminer les produits pharmaceutiques persistants des eaux usées, " dit Anne McElroy, Doctorat, Professeur et doyen associé pour la recherche à la Stony Brook University School of Marine and Atmospheric Sciences.
L'étude, financée par New York Sea Grant, a été publiée en novembre dans la revue Sciences de l'environnement :recherche et technologie de l'eau .
Aga et McElroy ont dirigé le projet, avec Luisa Angeles, doctorante en chimie à l'UB, comme premier auteur. L'article était un partenariat entre des chercheurs de l'UB, Université Stony Brook, le district sanitaire de Hampton Roads et Hazen et Sawyer, une société nationale d'ingénierie de l'eau qui conçoit des systèmes avancés de traitement des eaux usées, y compris certains des systèmes étudiés.
La recherche a analysé une variété de technologies utilisées dans sept usines de traitement des eaux usées dans l'est des États-Unis, dont six usines à grande échelle et une grande usine pilote. Selon le journal, « des emplacements plus précis ne sont pas fournis afin de protéger l'identité » des installations.
Angeles dit que les résultats de l'étude pourraient guider la prise de décision future, en particulier dans les zones où l'eau est rare et dans les villes qui peuvent vouloir recycler les eaux usées, la transformer en eau potable.
La recherche est également importante pour la conservation de l'environnement. Il a démontré que les larves de poisson zèbre ne modifiaient pas leur comportement lorsqu'elles étaient exposées aux eaux usées rejetées par les stations d'épuration. Cependant, beaucoup plus de travail est nécessaire pour comprendre comment les expositions à long terme peuvent avoir un impact sur la faune, dit Aga.
Dans une étude distincte en 2017, L'équipe d'Aga a trouvé des concentrations élevées d'antidépresseurs ou les restes métabolisés de ces médicaments dans le cerveau de nombreux poissons de la rivière Niagara, partie de la région des Grands Lacs. Les scientifiques ne comprennent toujours pas pleinement les impacts comportementaux et écologiques qui peuvent survenir lorsque des produits chimiques issus de médecines humaines s'accumulent dans les animaux sauvages au fil du temps, dit Aga.
Bien que les usines de traitement des eaux usées aient été historiquement conçues et exploitées à des fins telles que l'élimination de la matière organique et de l'azote des eaux usées, la nouvelle recherche et d'autres études antérieures démontrent que ces installations pourraient également être exploitées pour éliminer différentes classes de médicaments.