Pharmaceutical and personal care products in tile drainage following surface spreading and injection of dewatered municipal biosolids to an agricultural field.

Edwards, M., Topp, E., Metcalfe, C.D., Li, H., Gottschall, N., Bolton, P., Curnoe, W.E., Payne, M., Beck, A., Kleywegt, S., et Lapen, D.R. (2009). « Pharmaceutical and personal care products in tile drainage following surface spreading and injection of dewatered municipal biosolids to an agricultural field. », Science of the Total Environment, 407(14), p. 4220-4230. doi : 10.1016/j.scitotenv.2009.02.028  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’application de biosolides municipaux peut être une source de contamination environnementale par des produits pharmaceutiques et de soins personnels (PPSP). La présente étude examine les concentrations et les charges massiques temporairement discrètes de PPSP dans des tuyaux de drainage agricole à des endroits où l’on a déjà appliqué des biosolides à deux reprises. À l’automne 2005, on a procédé à l’application de biosolides municipaux liquides (BML) sur des parcelles de terrain à un taux d’application de ∼93 500 L ha-1. Lors de la deuxième application, à l’été 2006, on a utilisé des biosolides municipaux essorés (BME) à un taux de ∼8 Mt be ha-1. La méthode d’application des BME consistait à injecter directement des biosolides dans le sol à une profondeur nominale de ∼0,11 m, ainsi qu’à épandre des biosolides en surface et à les incorporer ensuite, par un travail du sol, dans la couche superficielle de terre végétale (à une profondeur de ∼0,10 m). Au nombre des PPSP examinés, on compte huit produits pharmaceutiques (acétaminophène, fluoxétine, ibuprofène, gemfibrozil, naproxène, carbamazépine, aténolol, sulfaméthoxazole), un métabolite de la nicotine (cotinine) et deux produits de soins personnels antibactériens (triclosan et triclocarban). Près de neuf mois après l’application de BML à l’automne 2005, on a détecté dans l’eau de drainage des résidus de naproxène, de cotinine, d’aténolol et de triclosan (le triclocarban n’a pas été mesuré en 2005). Nous n'avons observé aucune différence significative (p > 0,05) dans les charges massiques de PPSP lors des deux applications de BME (épandage en surface et injection directe). Cependant, les charges massiques moyennes de PPSP vers la fin de la période d’étude (> 100 jours après l’application) étaient toujours plus élevées dans le cas du traitement par injection directe, par rapport au traitement par épandage en surface. La concentration de triclosan (∼14 000 ng g-1 be) dans les BME était environ deux fois plus élevées que celle du triclocarban (∼8 000 ng g-1 be), mais la concentration moyenne de triclosan dans l’eau de drainage était beaucoup plus élevée (43 ± 5 ng L-1) que dans le cas du triclocarban (0,73 ± 0,14 ng L-1). Sur le plan toxicologique, les concentrations de triclosan dans l’eau de drainage par suite de l’application de biosolides méritent qu’on s’y attardent car, en 2006, les concentrations maximales étaient de ∼235 ng L-1.

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