III. 1. Pollution agricole et Pesticides.
Les risques pour la santé provenant des divers pesticides et de la pollution d’origine agricole sont principalement des intoxications aiguës et des effets chroniques des pesticides, des effets reliés aux nitrates, ainsi que des maladies entériques causées par les pathogènes provenant des fumiers et transmises par l’eau. L’exposition aux odeurs provenant des activités d’élevage et les conflits sociaux qui résultent des difficultés à harmoniser les usages en milieu rural sont aussi considérés. L’exposition aux pesticides touche particulièrement les travailleurs et les jeunes enfants, tant en milieu rural qu’en milieu urbain.
III.1.1. Estimation de l’absorption cutanée des contaminants du sol.
L’estimation de l’exposition aux contaminants par le contact cutané, particulièrement à partir du sol, est une étape du processus de l’évaluation de risque qui demeure des plus incertaines, d’autant plus que la documentation concernant l’absorption cutanée des contaminants est loin d’être complète. Il est vrai, qu’à priori, la peau est une voie d’absorption complexe. Le média (Eau, Air et Sol), servant de véhicule aux substances toxiques, ainsi que plusieurs paramètres doivent être considérés lors de l’estimation de l’absorption cutanée.
III.1.2. Evaluation du risque à la santé pour une population exposée aux Nitrates présents dans l’eau potable (en surplus du fumier).
Une étude sur l’évaluation de la contamination (microbiologique et chimique) des eaux souterraines dans les zones en surplus de fumier été réalisée ainsi qu’une évaluation des impacts à la santé, de ces contaminants. Compte tenu du coût des analyses de laboratoire, en ce qui concerne la contamination chimique la plus susceptible de se trouver dans les eaux souterraines lorsqu’un surplus de fertilisant, comme les fumiers, est répandu sur les terres.
C’est aussi un contaminant dont l’exposition peut entrainer divers risques pour la santé (méthémoglobinémie, cancer).
La toxicité des Nitrates résulte de leur réduction en nitrites. Les Nitrites peuvent réagir avec le fer de l’hémoglobine des globules rouges et entrainer la formation subséquente de la méthémoglobine. Les Nitrites sont également soupçonnés de réagir dans l’organisme avec certains composés aminés (exemple amines, amides,...) pour former des composés N-nitrosés dont certains pourraient être cancérigènes.
III.1.2.1. Exposition et métabolisme.
III.1.2.1.1. Exposition par les Nitrates (NO3-).
L’exposition de la population aux Nitrates se fait principalement par les aliments et occasionnellement par l’eau de consommation. L’apport quotidien en Nitrates varie selon le régime alimentaire (en particulier selon la quantité d’apport en légumes qui sont très riches en Nitrates) et selon la teneur en Nitrates de l’eau de consommation. Le tableau n°1 suivant présente des estimations des différents apports en Nitrates par l’eau et l’alimentation selon différentes diètes. L’apport en Nitrates provenant de l’Air est très faible et est considéré comme négligeable par rapport aux apports alimentaires.
Tableau n°1. Consommation journalière estimée de Nitrates chez un adulte selon la concentration e Nitrates de l’eau potable et le type de Diète.
0 – 3 mg – N/l 3 à 10 mg – N/l (NO3-) > 10 mg – N/l
Type Diète
standard
Diète végétarienne
Diète standard
Diète végétarienne
Diète standard
Diète végétarienne
mg % mg % mg % mg % mg % mg %
Aliments 21,0 97,7 61,0 9 9,2 21,0 74,7 61,0 89,6 21,0 53,0 61,0 76,6 Eau (Puits) 0,5 2,3 0,5 0,8 7,1 25,3 7,1 10,4 18,6 47,0 18,6 23,4 Total 21,5 100 61,5 100 28,1 100 68,1 100 39,6 100 79,6 100
Dose (mg/kg) 0,3 - 0,9 - 0,4 - 1,0 - 0,6 - 1,1 -
- [N/l (NO3-)]
- Poids moyen d’un adulte est de 70 kg.
L’apport quotidien en Nitrates peut être variable. Il a été estimé (région étudiée) pour un habitant moyen à 10 mg – N (44 mg de NO3-) et plus récemment à 33 mg – N (146 mg de NO3-) pour les habitants ruraux.
Pour les nourrissons, le scénario d’exposition est légèrement différent. Dans le cas des nourrissons nourris au lait maternisé, l’eau utilisée pour la préparation du lait est la seule source de Nitrates. Le lait maternisé peut donc devenir une source importante d’exposition
aux Nitrates lorsque l’eau utilisée pour sa préparation est contaminée. Pour les nourrissons nourris an sein, l’apport en Nitrates est considéré comme négligeable.
III.1.2.1.2. Exposition par les Nitrites. (NO2-).
Les Nitrates étant la forme la plus stable dans l’environnement, toute substance azotée aura tendance à se transformer en Nitrites. Les concentrations des Nitrites retrouvées dans l’environnement seront donc très faibles. L’apport quotidien moyen en Nitrites au Canada par exemple a été estimé à 0,1 mg – N (0,50 mg NO2-).
III.1.2.1.3. Métabolisme.
Une fois ingérés, les Nitrates sont rapidement absorbés au niveau de la partie proximale de l’intestin grêle. Chez l’Homme, les concentrations dans les fluides corporels (sérum, salive, urine) atteignent des valeurs maximales 1 à 3 heures après l’ingestion.
Une partie des Nitrates absorbés, soit environ 25%, est secrétée dans la salive. La microflore buccale réduit environ 20% de ces Nitrates secrétés en Nitrites. Cela veut dire qu’environ 5% des Nitrates ingérés seront réduits en Nitrites dans la salive. Selon les études, 60 à 70% des Nitrates ingérés seront excrétée dans les urines avec une demi-vie d’excrétion estimée à 5 heures.
Il n’existe pas de données concernant l’absorption gastro-intestinale des Nitrites chez l’humain, bien que la formation méthémoglobine chez les nourrissons, à la suite de la transformation des Nitrates en Nitrites, nous laisse croire qu’ils seraient absorbés.
Dans le sang, les Nitrites peuvent être transformés en Nitrates par un métabolisme oxydatif. Cette oxydation se produirait par réaction avec l’hémoglobine pour donner le méthémoglobine. Les Nitrites pourraient également réagir avec certains composés aminés (amines, amides, etc...) présents dans l’alimentation pour former une classe de composés nommés N-nitrosés. Certains de ces NOC sont soupçonnés d’être cancérigènes.
III.1.2.2. Méthémoglobinémie.
La différence entre l’hémoglobine et la méthémoglobine réside dans l’état d’oxydation du fer. Dans le cas de l’hémoglobine, le fer est sous la forme ferreux Fe++ ou réduite, capable de transporter l’oxygène lorsque l’hémoglobine se lie à l’oxygène pour former l’oxyhémoglobine, le fer se retrouve dans un état ferrique (Fe3+) en raison du transfert partiel
d’un électron du fer à l’oxygène, formant un complexe super oxo-ferrihême (Fe3+O2-).
Lorsque l’oxygène est relâché de l’oxyhémoglobine, l’électron retourne au fer qui retrouve son état ferreux.
La méthémoglobine est une forme d’hémoglobine dans laquelle le fer est présent sous forme oxydée ou ferrique. La différence entre la méthémoglobine et l’oxyhémoglobine réside dans le fait que l’état ferrique de la méthémoglobine est formé de l’hémoglobine non oxygénée qui est incapable de transporter l’oxygène ou le dioxyde de carbone.
III.1.2.3. Normes et recommandations (en mg - N/l).
Agent chimique Norme Québécoise
Recommandation Canadienne
Norme Américaine
Critère de l’OMS
Nitrates / 10 10 11,3
Nitrites 1 1 1 0,9
Nitrates-Nitrites 10 / 10 /
Ces normes et recommandations ont été élaborées pour prévenir l’apparition de méthémoglobinémie chez le nourrisson et découle d’une revue des cas réalisés par Walton.
Dans cette revue aucun cas de méthémoglobinémie n’avait été observé à des concentrations de Nitrates inférieures à 10 mg – N/l. Pour ce qui est des Nitrites, la concentration à ne pas dépasser provient du fait que l’on considère ces derniers dix fois plus actifs que les Nitrates.
III.1.3. Conclusion.
Le présent travail nous a permis de nous rassurer quant aux principaux risques auxquels les populations vivant dans les zones d’agriculture intensive peuvent être exposés par rapport aux Nitrates.
La contamination de l’eau souterraine par les Nitrates est donc un problème assez fréquent pouvant être associé à l’utilisation d’engrais azotés en agriculture.
Les effets sur la santé résultant d’une contamination sont attribuables à la transformation des Nitrates en Nitrites au niveau du tube digestif et possiblement à la transformation des Nitrites en nitrosamines au niveau de l’estomac.
Les principales sources d’apport en Nitrates et Nitrites chez l’humain sont la nourriture et l’eau potable. Près de 85% de l’apport nutritionnel en Nitrates provient de végétaux riches en nitrates (Céleri, laitue, les épinards, les radis, les betteraves).
L’apport quotidien en Nitrates provenant des aliments varie selon le régime alimentaire, l’OMS a considéré que l’apport quotidien moyen en Nitrates par la diète est d’environ 20mg (dosé sous la forme d’Azote-N).
L’eau est généralement une source très minime de Nitrates/Nitrites. En effet de façon naturelle, la concentration en Nitrates dans l’eau est toujours inférieure à 2 mg-N/l et le plus souvent inférieure à 0,2 mg-N/l.
Donc, l’eau potable, lorsqu’elle est contaminée par les Nitrates, peut être une source importante d’apport en Nitrates pour l’humain.
III.2. Pollution des eaux par les produits phytosanitaires.
III.2.1. Sources des données.
Les données présentées ci-après sont extraites de l’institut français de l’environnement sur ‘’Les pesticides dans les eaux’’. En France, plus de 200 substances actives différentes de produits phytosanitaires sont observées dans les eaux superficielles et souterraines à des teneurs variables.
Effets des pesticides sur l’environnement et Pollution par les pesticides la santé.
III.2.2. Méthode d’interprétation des données sur la qualité des eaux.
Les teneurs en pesticides mesurées par les analyses de laboratoire sont interprétés de façon différente selon l’objectif de l’évaluation :
L’évaluation de la qualité des milieux (cours d’eau et plan d’eau) est faite grâce au système d’évaluation de la qualité des eaux, qui utilise des seuils de 72 substances actives pour aboutir à un classement qui va de très bon à mauvais en fonction de l’impact sur la vie aquatique et la possibilité de fournir de l’eau potable.
L’évaluation de la qualité des eaux destinées à la consommation humaine (eaux souterraines et superficielles brutes) fait appel aux limites réglementaires définies dans le code de la santé publique (Tableau n°2).
Tableau n°2. Limites fixées par le code de la santé publique pour les teneurs des pesticides à l’égard des eaux destinées à la consommation humaine.
III.2.3. Origine de la contamination des eaux.
Les contaminations peuvent être :
Ponctuelle, lors de la manipulation des produites, du remplissage ou du rinçage des pulvérisateurs.
Diffuses, après l’application des produits, soit par ruissellement vers les eaux de surface, soit par infiltration vers les eaux souterraines.
La réduction des risques de pollution ponctuelle nécessite le respect de bonnes pratiques agricoles avant, pendant et après l’application du traitement.
Il convient d’ajouter que l’utilisation de désherbants à usages autres qu’agricoles contribue aussi à la pollution des eaux par les produits phytosanitaires (services espaces verts, jardiniers amateurs etc...) sont aussi des utilisateurs non négligeables. D’autant plus les surfaces traitées sont soit très peu perméables, soit très drainées et en contact presque direct avec les réseaux d’eaux superficielles.
Niveaux de traitement des Eaux Substance active individuelle (y compris les produits de dégradation) (en µg/l).
Somme des substances actives (en µg/l) Eau prouvant être distribuée
sans traitement spécifique
d’élimination des Pesticides.
≤ 0,1 ≤ 0,5
Eau nécessitant un traitement spécifique d’élimination des Pesticides avant la distribution.
0,1 < Teneur < 2,0 0,5 < Teneur < 5,0
Eau pouvant être utilisée après autorisation du ministre chargé
de la santé, et après traitement.
> 2,0 > 5,0
III.2.4. Bonnes pratiques agricoles de réduction du risque de pollution des eaux.
Les bonnes pratiques agricoles constituent un ensemble de règles à respecter dans l’implantation et la conduite des cultures de façon à optimiser la production agricole, tout en réduisant le plus possible les risques liés à ces pratiques, tout vis-à-vis de l’Homme que vis-à- vis de l’environnement.
En matière de protection des plantes, on peut également les nommer « bonnes pratiques phytosanitaires ».
III.3. Pollution industrielle.
Si la pollution domestique des ressources est relativement constante, les rejets industriel sont, au contraire, caractérisées par leur très grande diversité, suivant l’utilisation qui est faite de l’eau au cours du process industriel.
Selon l’activité industrielle, on va donc retrouver des pollutions aussi diverses que :
Des matières organiques et des graisses (Abattoirs, industries agro-alimentaires).
Des hydrocarbures (industries pétrolières, transports).
Des métaux (traitements de surface, métallurgie).
Des acides, des bases, des produits chimiques divers (industries chimiques).
Des eaux chaudes (circuits de refroidissement des centrales thermiques).
Des matières radioactives (centrales nucléaires, traitement des déchets radioactifs).
Parmi les industries considérées traditionnellement comme rejetant des matières particulièrement polluantes pou l’eau, on citera, notamment, les industries agro-alimentaires, les papeteries, la chimie, les traitements de surface, l’industrie du cuir, etc...
Une usine qui utilise, puis rejette de l’eau pour son process doit être équipée d’une station d’épuration. Un traitement primaire élimine les matières en suspension (exemple : résidu de lavage, corps gras, huiles), puis un traitement secondaire élimine les matières en solution (exemple : produits chimiques, métaux lourds), En réalité seulement % des eaux usées passent en station d’épuration et le traitement secondaire n’est généralement pas mis en application (bien souvent pour des raisons de coût).
Pollution : complexe sidérurgique d’El-Hadjar, Annaba
Pollution à Annaba : Sider et Fertial Complexe Asmidal (Fertial).
III. 4. Les effluents.
III.4.1. Nature des rejets.
L’industrie des pâtes et papiers rejette une quantité importante de substance diluées dans un grand volume d’effluent. Ces effluents peuvent contenir : des M.E.S, des matières organiques majoritairement dissoutes, des composés inorganiques (métaux, sels provenant du bois ou des additifs), des hydrocarbures provenant surtout des pertes de lubrifiants, des acides gras et résineux provenant du bois, des composés phénoliques du bois, des composés organochlorés (dioxines), des substances nutritives (Azote, Phosphore).
III.4.2. Effets potentiels des rejets.
Le dépôt au fond des cours d’eau des M.E.S peut affecter la vie aquatique. Il peut se dégager de ce dépôt du méthane, du phénol, de l’hydrogène sulfuré, des acides, des substances nutritives (Azote et Phosphore) et d’autres polluants organiques. L’impact de ces contaminants sur le cours d’eau récepteur varie en importance et en étendue, selon les caractéristiques du cours d’eau et le volume de rejet.
Les matières organiques dissoutes consomment l’oxygène contenu dans le cours d’eau récepteur. La diminution de la teneur en oxygène dissous du cours d’eau peut entrainer la mort des poissons. La faune terrestre peut également être touchée : l’étude des oiseaux s’alimentent en milieu aquatique, révèle qu’ils accumulent des produits chimiques toxiques en mangeant des poissons et animaux aquatiques contaminés.
III.4.3. Système de traitement.
Il existe 2 types classiques de traitement des eaux de procédé des fabriques de pâtes à papier. Le premier s’attaque au M.E.S et le second aux substances dissoutes créant une DBO5.
Le traitement primaire : permet d’éliminer environ 95% de la partie décantable des matières solides en suspension et 10% de la DBO5.
Le traitement secondaire (Biologique) : est fondé sur des processus biologiques de digestion des matières organiques par des micro-organiques, c’est pourquoi il est appelé « traitement biologique ».
Ce traitement vise à réduire la DBO5 et divers contaminants présents dans les eaux de procédés. Il existe plusieurs types de systèmes de traitement biologique : les lagunes d’aération, les boues activées à l’air ou à l’oxygène, les disques biologiques, les lits bactériens et les systèmes anaérobies.
Le système de traitement biologique biodégrade les matières organiques, ce qui réduit la DBO5, les acides gras et résineux et les composées phénoliques dans une proportion de 70 à 95%, cela entraine généralement l’élimination de la toxicité aiguë de l’effluent.
III.5. Traitement des eaux usées.
III.5.1. Rejets d’eaux usées dans le milieu naturel.
Le rejet direct des eaux usées domestiques ou industrielles dans le milieu naturel perturbe l’équilibre aquatique en transformant les cours d’eau en égouts à ciel ouvert. Cette pollution peut aller jusqu’à la disparition de toute vie. Il faut retirer des eaux usées un maximum de déchets, avant de les rejeter dans l’environnement.
III.5.2. Importance de l’épuration.
Les caractéristiques d’une station d’épuration et le degré de traitement doivent être tels que l’effluent n’altère pas l’état du milieu récepteur dans une mesure incompatible avec les exigences de l’hygiène et de la salubrité publique. Les exigences des divers utilisations
sont l’alimentation en eau des eaux des animaux, l’utilisation agricole ou industrielle, le lavage de la voierie.
III.5.3. Traitement des eaux usées.
Le traitement des eaux usées est nécessaire pour protéger l’environnement et la santé publique ainsi que la santé animale de tout danger. L’épuration de ces derniers consiste à décanter les éléments polluants particulaires et à extraire les éléments dissous qui sont transformés en matière sédimentable suite à un traitement approprié. Ainsi, à la sortie, il résulte une eau épurée rejetée dans le milieu naturel.
III.5.3.1. Objectif de traitement des eaux usées.
L’objectif principal de traitement des eaux usées est de produire des effluents traités à un niveau approprié et acceptable du point de vue risque pour la santé humaine et l’environnement.
III.5.3.2. Les étapes et procédés d’épuration des eaux usées.
On entend par le terme « épuration des eaux usées », toutes les techniques qui contribuent à diminuer la teneur en composés indésirables contenus dans les eaux usées par des procédés biologiques, chimiques et physiques.
Les différentes étapes et procédés de traitement des eaux usées sont :
Le traitement préliminaire.
Le traitement primaire.
Le traitement secondaire
Le traitement tertiaire.
T.D Chapitre III.
1°- Quelle sont les origines de la présence des Nitrates dans l’eau d’alimentation (pour la production d’eau potable) ?
2°- Quelles sont les normes des Nitrates et Nitrites (Algérienne, Union Européenne et OMS) ?
