Indicateurs et Cryptosporidium

Depuis plus d‟un siècle, les autorités de santé publique tâchent de chercher des indices permettant d‟identifier efficacement la présence de microorganismes pathogènes dans les eaux de consommation. Le tout débuta en 1891, lorsque The Franklands reconnu l‟eau comme une cause de maladie et que les gens malades excrètent des organismes pathogènes en même temps que leur flore normale. Donc, des microorganismes caractéristiques d‟eaux usées devraient être identifies. Un an plus tard, l‟australien Schardinger suggéra E. coli (Tallon et al., 2005). Cette bactérie,

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présente dans la flore normale des animaux à sang chaud, est encore aujourd‟hui recommandée comme le meilleur indicateur de contamination fécale (Ashbolt et al., 2001).

Les indicateurs de contamination fécale se veulent donc être une alternative pratique pour détecter globalement la présence de microorganismes pathogènes fécaux. Leur mesure doit être efficace, facile et abordable. Un bon indicateur de contamination fécale devrait être corrélé au risque sanitaire encouru, à la présence ainsi qu‟à la concentration, à la survie et au transport dans l‟environnement et en usine des pathogènes qui lui sont associés.

2.4.1 En milieu urbain

Au niveau des STEP, la concentration, l‟enlèvement et les événements de pointe de Cryptosporidium ont été reliés avec plus ou moins de succès aux concentrations de divers microorganismes. Dans les eaux brutes, E. coli, Enterococci, les streptocoques fécaux et les coliformes totaux ont été corrélés avec les dénombrements d‟oocystes de Cryptosporidium (Reinoso et al., 2008; Wohlsen et al., 2006) alors que Reinoso et al., (2008) corrèle les oocystes avec E. coli, les streptocoques fécaux et les coliformes totaux. Cependant, au niveau des effluents d‟usines, aucune corrélation n‟a pu être établie pour E. coli et Enterococci (Wohlsen et al., 2006). Concernant les enlèvements, une étude effectuée dans six stations ayant des traitements tertiaires n‟a rapporté aucune corrélation entre les oocystes et C. perfringens, Enterococci, les coliformes totaux et fécaux, les virus entériques et les phages (Rose et al., 2004). Finalement, Gibson et al., (1998) a analysé les CSO et n‟a pas trouvé de lien entre la présence de Cryptosporidium et les coliformes fécaux lors d‟évènements de pluie. Des différences au niveau de la morphologie et de la résistance existent entre tous ces microorganismes, engendrant des comportements différents en réseau et en station. Par exemple, les entérocoques sont plus résistants que les coliformes fécaux dans les STEP (Rose et al., 2004).

2.4.2 En milieu rural

Concernant la présence d‟oocystes dans les cours d‟eau agricole, il est intéressant de premièrement considérer les différents comportements de transport de microorganisme via le

lessivage des sols. Une étude récente a fait le suivi d‟événements de pluie extrême et leurs impacts sur les concentrations de E. coli et d‟Enterococci dans le cours d‟eau. Les résultats ont démontré la présence d‟entérocoques dans le premier flux, alors que E. coli était présent pendant tout l‟évènement (Cinque and Jayasuriya, 2010). Ceci suggère un réservoir de E. coli important par rapport aux entérocoques. Aussi, Sischo et al., (2000) ont noté une diminution de la quantité d‟oocystes après cinq jours de pluies consécutives. Au-delà des quantités disponibles variables des microorganismes sur les sols, leurs modes de transport viennent aussi influencer leur présence dans le cours d‟eau. Une analyse factorielle a démontré que l‟érosion du sol ainsi que le lessivage sont associés à C. perfringens et aux entérocoques. Les auteurs suggèrent qu‟ils sont possiblement attachés aux particules du sol ou qu‟ils se comportent de la même manière (Cinque and Jayasuriya, 2010). Au niveau des eaux de surface agricole, une étude albertaine a observé les pointes de E. coli de juin à septembre tandis que les pointes de Cryptosporidium se situaient de mars à avril et de août à novembre (Isaac-Renton et al., 2005). Selon Wilkes et al., (2009), E. coli est le plus utile pour déterminer la présence/absence des parasites Cryptosporidium et Giardia. Selon leurs observations, plus la densité de E. coli est élevée, plus les probabilités de trouver des (oo)cystes augmentent. Ils qualifient E. coli comme étant un indicateur conservateur de la présence de Cryptosporidium.

2.4.3 En eaux de surface

Plusieurs études se sont penchées sur les liens entre la concentration ou la présence de E. coli, des coliformes totaux et fécaux, d‟entéro et de streptocoques, de C. perfringens, des virus et phages ainsi que sur la turbidité et les évènements de pluie et entre la concentration ou la présence de Cryptosporidium (Atherholt et al., 1998; Ferguson et al., 1996; Kistemann et al., 2002; McGuire et al., 2002; Payment et al., 2000; Payment et al., 1989; Payment and Franco, 1993; Wohlsen et al., 2006). Leurs modestes et variés succès reposent sur les évènements de pluie (Kistemann et al., 2002; Schets et al., 2008), la turbidité (Atherholt et al., 1998; Ferguson et al., 1996) et C. perfringens (Atherholt et al., 1998; Payment and Franco, 1993). Il est suggéré que les indicateurs de la présence d‟oocystes peuvent-être spécifiques à un bassin-versant (Chauret et al., 1995; Kistemann et al., 2002). Ces groupes possèdent en effet différentes caractéristiques venant

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expliquer le manque fréquent de corrélation. D‟abord, il faut savoir que les indicateurs sont normalement présents dans les fèces mais pas les pathogènes, ces derniers étant variables selon les cycles épidémiologiques (LeChevallier et al., 2003; McLauchlin et al., 2000). Aussi, plusieurs représentants du groupe des coliformes ne sont pas retrouvés de manière systématique dans les fèces (p. ex. Klebsiella et Enterobacter). De plus, E. coli et les entérocoques sont capables de croître dans certains environnements naturels tel que les eaux et les sols tropicaux alors que les oocystes ne peuvent se reproduire à l‟extérieur d‟un hôte (Ashbolt et al., 2001). Dans le même ordre d‟idée, les taux de mortalité varient selon les microorganismes : E. coli plus rapidement que les oocystes de Cryptosporidium qui disparaît lui-même plus rapidement que C. perfingens (Medema et al., 1997). Aussi, les entérocoques survivent plus longtemps que E. coli dans les eaux douces (Liu et al., 2006). De manière plus pratique, une grande compilation de données prises dans les eaux brutes de station de production d‟eau potable recherchait spécifiquement un indicateur commode pour les opérateurs. Ils ont établi des niveaux seuils de E. coli pour prédire de fortes concentrations de Cryptosporidium et permettre l‟ajustement des niveaux de traitements (McGuire et al., 2002). Ainsi, une concentration plus élevée de 10 UFC pour les eaux de lac et plus de 50 UFC pour les eaux de rivière de E. coli par 100 mL est considérée comme une indication que des concentrations de plus de 0.075 oocystes par litre peuvent survenir.