Exposition des eaux souterraines peu profondes à Escherichia coli résistant aux antibiotiques : approche hydrochimique pour identifier les sources et les voies de transfert.

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Submitted on 5 Jun 2020

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Exposition des eaux souterraines peu profondes à Escherichia coli résistant aux antibiotiques : approche hydrochimique pour identifier les sources et les voies de

transfert.

Julie Lions, Alain Hartmann, Anne Togola, Guillaume Duyck, Monique Fabre

To cite this version:

Julie Lions, Alain Hartmann, Anne Togola, Guillaume Duyck, Monique Fabre. Exposition des eaux souterraines peu profondes à Escherichia coli résistant aux antibiotiques : approche hydrochimique pour identifier les sources et les voies de transfert.. Colloque organisé par la SHF et le BRGM : “Les polluants émergents : de nouveaux défis pour la gestion des eaux souterraines ? ”, May 2016, Orléans, France. 2016. �hal-02801080�

Exposition des eaux souterraines peu profondes aux souches d’Escherichia coli résistantes aux antibiotiques

Approche hydrochimique pour identifier les sources et les voies de transfert Projet financé dans le cadre du PNR EST

Julie LIONS¹, Alain HARTMANN², Anne TOGOLA¹, Guillaume DUYCK¹, Monique FABRE³

1 BRGM

2 INRA Dijon UMR1347 Agroécologie

3 Laboratoire départemental de la Côte d'Or

SHF : «Les polluants émergents : de nouveaux défis pour la gestion des eaux souterraines ? 19-20 mai 2016, Orléans»

Contexte

> L’émergence de souches résistantes aux

antibiotiques (ATB) est un phénomène mondial qui peut remettre en cause l’utilisation des

antibiotiques.

> De nombreuses données épidémiologiques sur la prévalence et la diversité des souches humaines d’E. coli productrices de BLSE de type CTX-M dont un portage digestif chez l’Homme en augmentation avec des chiffres parfois inquiétants dans certains pays (30 à 50% de la population).

> Il existe peu de données sur l’existence de

réservoirs environnementaux pour ces souches, leur capacité à survivre dans l’environnement et en particulier dans les eaux (rivières et eau

souterraine) et les sols.

> 2

Objectifs et démarche de l’étude

> Mettre en évidence le rôle des systèmes de traitement d’eaux usées (STEU) dans la dissémination de souches résistantes aux antibiotiques dans l’environnement et

identifier les voies de transferts.

> Utiliser des traceurs chimiques (Anomalie en Gadolinium, caféine, pharmaceutiques, composition chimique des eaux) pour

identifier et caractériser l’origine des eaux et des contaminations

> 3

Différents contextes hydrogéologiques étudiés

 Sources karstiques: STEU et vignobles

 Nappe de Dijon : contamination par des eaux usées (STEU) et des pollutions diffuses

 Nappe alluviale (Tart-le-Bas) en aval de STEU

> 4

1 campagne préparatoire

 2 campagnes :

• Hautes / basses eaux

• 20

points

d’eau

Campagne de terrain

• Mesure in situ

•

Paramètres physico-chimiques par sonde multi- paramètres

• Prélèvements et filtration

•

Analyses chimiques: filtration à 0.45 µm

•

Prélèvements de 5 L d’eau brute pour E. coli et filtration au labo sur banc stérile

• Analyse Labo

•

Chimies des eaux

•

Cations : ICP-AES & anions : C. ionique

•

Terres rares après préconcentration (ICP-MS)

•

Analyse de composés pharmaceutiques par LC- MS/MS après extraction sur cartouche SPE.

> 5

•

E. coli BLSE de type CTX-M

•

Dénombrement E. coli (ISO 9308-1:2014)

•

Culture sur milieu TBX +/- cefotaxime + test de synergie

Nappe de Dijon: présence E. coli

> 6 E.coli R-

(sept 2015)

E.coli BLSE (mars-sept 2015)

E.coli BLSE (mars-sept 2015) E.coli <

E.coli <

E.coli <

E.coli R- (sept 2015) E.coli <

E.coli <

• E. coli BLSE uniquement dans les ESU (Ouche, Suzon) en association avec le paracétamol.

STEU

Nappe Alluviale : presence d’E. coli

> 7 E. coli BLSE

(mars-sept 2015) E.coli R-

(mars-sept 2015) E.coli <

Nappe Alluviale

> 8

> Analyse des terres rares

•

Spectres des Terres Rares - Ratio La/Yb : marqueurs hautes eaux/basses

•

Anomalie Gd*: Anomalie en Gd sur les 2 puits et l’Ouche

> E. Coli BLSE

•

Uniquement dans l’Ouche

> ^{E. coli –} eaux souterraines TAR 1

•

Origine de l’eau n’est pas issue de l’Ouche

•

Pollution locale du puits

TAR 1

Hautes eaux

Basses eaux

Secteur Karstique: présence E. coli

> 9 E.coli BLSE

(sept 2015*)

E.coli R- (sept 2015) E.coli BLSE

(mars-sept 2015) E.coli BLSE

(mars-sept 2015*) E.coli <

E.coli < E.coli <

STEP

STEP

Secteur Karstique: traçage

> 10

Secteur Karstique: marqueurs des Eaux usées

> 11 E.coli R-

(sept 2015) Paracétamol + Gd*

(sept 2015) Paracétamol + Gd*

(sept 2015*)

E.coli <

STEU

STEU

Gd*

(sept 2015*)

• Contamination en e. coli BLSE sur sources karstiques (VOU, BRE, MEU) connectées au même BV (traçages) et impactés par des Eaux usées

• Co-présence de Paracétamol et Gd* pour les sources impactées par e. coli (VOU et MEU)

Conclusions

> E. coli BLSE présentent une large

dissémination dans les eaux contaminées (60%).

> Utilisation de marqueurs hydrochimiques

•

^{Bore, NO3, PO4}, REE marqueurs anthropiques et naturels

•

CBZ, Gd* fonction de la signature des EU et des bassins versants

•

Paracétamol persistance faible en association avec E.coli

> Dissémination E. coli dans les sources

karstiques ou les eaux de surface impactés par les eaux usées.

> A priori pas d’indicateurs d’une contamination d’origine agricole ou de l’épandage de boues de STEU.

> 12

Merci pour votre attention

> 13