LES RISQUES

Le développement de l‟industrie, le ruissellement des eaux pluviales déversées directement dans les égouts et le changement de mode de consommation aboutissent au chargement des boues en ETM (Smith, 1992), en composés traces organiques (CTO) et en microorganismes pathogènes (ORDIF, 2003). Ces constituants des boues sont à l‟origine des risques potentiels sur l'environnement et ce sont ceux liés à la présence des ETM qui ont été les mieux étudiés. Toutefois, l‟azote et le phosphore pourraient constituer également un risque considérable essentiellement pour le compartiment eau où leur présence à des fortes concentrations peut générer des phénomènes d‟eutrophisation.

La quantité de boues à épandre doit être calculée sur la base des exigences des cultures pour d'éviter tout risque potentiel. Bien que 50 à 90% de l'azote présent dans les boues est

P dissout N minéral K dissout

K total

N total

P total

Sol de surface Solution du sol Lessivage Absorption K adsorbé Solubilisation Eaux souterraines Eaux de surface R u is se ll em en t

34

organique (Sommers, 1977; Hernandez et al., 2002), il est nécessaire de prendre en compte la vitesse de minéralisation car la disponibilité en N en est étroitement liée (Hernandez et al.,

2002). Une minéralisation rapide affecte le cycle naturel de l‟azote et augmente la part de N

minéral, ce qui n‟est pas sans conséquence sur l‟environnement et la santé. 2.2.1. LES ELEMENTS TRACES METALLIQUES

Certains de ces ETM sont des oligo-éléments (Ni, Mn, Zn et Cu) indispensables au déroulement des processus biologiques, tandis que d‟autres, tels que le plomb ou le cadmium, n‟ont pas de fonction biologique connue. Bien qu‟ils soient naturellement présents dans la croûte terrestre, les apports exogènes représentent un risque de contamination des sols, des cultures et de la chaîne alimentaire (Chaney, 1990 ; Thomas et al., 2004). Toutefois, ces boues ne représentent qu‟une faible part (1%) des effluents et déchets épandus en agriculture et que les apports en polluants restent faibles comparés à d‟autres vecteurs tels que les engrais, les produits phytosanitaires, les déchets agricoles ou encore les retombées

atmosphériques (Tercé, 2003 ; Muchuweti et al., 2006).

Alors qu‟une part de ces éléments présents dans les boues d'épuration est soumise à la lixiviation et au ruissellement. La part majeure des ETM tels que Zn, Ni, Cu et Cd peut persister dans le sol pendant une longue période et pourrait être absorbée et bioaccumulée par les plantes et entraîner ainsi une phytotoxicité. Des concentrations élevées d‟ETM ont été signalées dans des sols amendés et des plantes cultivées sur ces sols (Hernandez et al., 1991,

Juste et al., 1995). Le flux d‟ETM vers les niveaux inférieurs de la chaîne trophique reste le

principal facteur contrôlant la contamination de la chaîne alimentaire. Scheifler et al. (2003) rapportent que le risque potentiel de contamination de la chaîne alimentaire est important avec l‟augmentation des ETM dans les tissus des organismes exposés. L'accumulation excessive d‟ETM dans les sols agricoles conduit à une contamination des plantes cultivées qui pose un sévère problème de sécurité alimentaire (Muchuweti et al., 2006). L‟immobilité des ETM dans la couche labourée dépend étroitement du pH du sol et de la teneur en MO. La teneur en MO permet l‟immobilisation des ETM dans le compartiment du sol. De cette façon, elle affecte la disponibilité des ETM pour les plantes (Martin et Coughtrey, 1982). Plusieurs études ont montré que le pH a une forte influence sur cette mobilité et sur les quantités d'ETM

extractibles (Hue et Ranjith, 1994 ; Richards et al., 2000 ; Singh et Agrawal., 2008).

2.2.2. LES COMPOSES TRACES ORGANIQUES

Les CTO dans les boues proviennent de différents domaines d‟activité humaine: Agriculture (produits phytosanitaires : atrazine, diuron…), transports (MTBE : méthyle-tertio- butyle-éther…), médecine (médicaments : antibiotiques, hormones…) et industrie (polychlorobiphényles : PCB, Hydrocarbures aromatiques polycycliques : HAP…). Ces produits chimiques utilisés dans la société moderne quotidiennement sont régulièrement trouvés dans l‟environnement où ils peuvent induire des effets néfastes sur les organismes aquatiques (Gomez et al., 2011), sur les micro-organismes du sol (Mougin et al., 2011) et se concentrer finalement le long de la chaîne trophique (Meador et al., 1995 ; Tracey et

Hansen, 1996). L‟épandage de boues de STEP ou l‟irrigation avec les eaux usées en

contamination des eaux de surfaces et/ou souterraines (Stumpe et al., 2007). En raison de leurs propriétés physico-chimiques, les résidus médicamenteux ou leurs métabolites sont pour la plupart des perturbateurs endocriniens. À des concentrations très faibles de ~ 1 ng, beaucoup d'études ont confirmé des effets endocriniens de la classe des stéroïdes tels que la diminution de la fécondité, la perturbation de l‟équilibre hormonal aboutissant à une « féminisation » ou même à l'hermaphrodisme des organismes aquatiques (Kuster et al.,

2005). Les CTO se dégradent dans les sols à des vitesses variables et n‟ont donc pas un flux

cumulatif. Des études avec les HAP et les PCB, substances cancérogènes, ont montré que leurs transferts dans les plantes sont très faibles (Jauzein, 1995 ; ORDIF, 2003). La fixation forte des CTO par la matière organique des boues et celle des sols diminue leur biodisponibilité vis-à-vis des plantes et des êtres vivants (ORDIF, 2003).

2.2.3. LES MICRO-ORGANISMES

Les micro-organismes pathogènes, potentiellement présents dans les boues, incluent des virus, des bactéries, des parasites et des champignons. (Romdhana, 2009). La charge en agents pathogènes dans les boues dépend essentiellement de l'état sanitaire de la population urbaine et de la présence ou non d‟abattoir ou toute industrie traitant les produits animaux

(Tercé, 2003 ; Kistemann et al., 2008). Le risque d'infection par ces agents pathogènes est

dépendant d‟une part de leurs concentrations, leur dispersion, la capacité de ces agents intestinaux à survivre dans l‟environnement, la qualité et la procédure du traitement, et d‟autre part de la dose infectante, l‟exposition et la susceptibilité de la population exposée (AFSSA,

2008). Ces espèces peuvent être acheminées par les boues lors d‟un épandage de celles-ci et

contaminer ainsi les eaux, les sols et les aliments. L‟entrée dans une problématique de déchet implique alors de limiter les risques que peut faire courir un tel intrant dans le processus de production agricole.