Using Campylobacter spp. and E. coli Data and Bayesian Microbial Risk Assessment to Examine Public Health Risks in Agricultural Watersheds under Tile Drainage Management.

Schmidt, P.J., Pintar, K.D.M., Fazil, A.M., Flemming, C.A., Lanthier, M., Laprade, N., Sunohara, M., Simhon, A., Thomas, J.L., Wilkes, G.A., Topp, E., et Lapen, D.R. (2013). « Using Campylobacter spp. and E. coli Data and Bayesian Microbial Risk Assessment to Examine Public Health Risks in Agricultural Watersheds under Tile Drainage Management. », Water Research, 47(10), p. 3255–3272. doi : 10.1016/j.watres.2013.02.002  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La campybactériose est l’infection gastro‑intestinale bactérienne la plus fréquente au Canada; la transmission environnementale a été mise en cause de même que la transmission par la consommation d’aliments contaminés. L’acquisition de données sur la présence des Campylobacter spp. à l’échelle des bassins hydrographiques nous permettra de mieux comprendre les risques associés à la santé publique et d’évaluer l’efficacité des stratégies de protection des eaux de source. Dans la présente étude, nous voulions principalement fournir un cadre de travail quantitatif pour évaluer et comparer l’importance relative, pour la santé publique, de la qualité microbienne de l’eau des bassins hydrographiques associée aux pratiques exemplaires de gestion en agriculture. Nous avons développé un programme de surveillance microbienne qui consistait en des analyses d’indicateurs fécaux et en des tests de détermination de la présence ou de l’absence de Campylobacter spp. pour y intégrer une méthode du nombre le plus probable (NPP) à 11 tubes nouvellement mise au point qui ciblait C. jejuni, C. coli et C. lari. Nous avons utilisé ces trois types de données pour établir des inférences sur les risques théoriques dans un bassin hydrographique où l’on pratique largement le drainage souterrain contrôlé, dans un bassin hydrographique adjacent où le drainage souterrain est conventionnel (non contrôlé) et dans des sites de référence ailleurs dans le même bassin fluvial. Les concentrations d’E. coli (NPP et dénombrement sur plaque) dans le bassin au drainage souterrain contrôlé étaient statistiquement supérieures (2008‑2011) à celles du bassin au drainage souterrain non contrôlé, mais les variations annuelles étaient élevées elles aussi. Les charges en E. coli pour les années 2008‑2011 combinées étaient statistiquement plus élevées dans le bassin contrôlé que dans le bassin non contrôlé, mais les charges en Campylobacter spp. pour 2010‑2011 étaient généralement plus élevées, quoique statistiquement non significatives, dans le bassin au drainage non contrôlé. Nous avons découvert, à l’aide des données de la méthode du NPP et de l’approche de modélisation bayésienne, que les concentrations moyennes de Campylobacter spp. étaient plus élevées dans le bassin au drainage contrôlé que dans le bassin au drainage non contrôlé (2010‑2011). Une évaluation quantitative du risque microbien (EQRM) de second ordre a été utilisée, de façon relative, pour la détermination des différences de risque moyen d’infection par des Campylobacter spp. entre les sites de surveillance pour un scénario d’exposition hypothétique. Chaque année de surveillance, les risques relatifs moyens obtenus étaient plus élevés pour les sites du bassin hydrographique au drainage souterrain contrôlé que pour les sites où le drainage ne l’était pas, avec des probabilités a posteriori par paire dépassant 0,699, et les risques relatifs moyens les plus faibles ont été obtenus à un site de référence en aval d’une prise d’eau potable. Nous avons utilisé l’approche de modélisation de second ordre pour segmenter les sources d’incertitude, laquelle a révélé qu’uniquement 10 données par site issues de la méthode du NPP avaient permis d’obtenir une représentation satisfaisante de la variation temporelle des concentrations de Campylobacter spp. pour l’évaluation des risques. Notre étude démontre pour la première fois comment l’EQRM peut servir à évaluer, dans un sens relatif, les conséquences pour la santé publique du drainage contrôlé sur la qualité de l’eau à l’échelle des bassins hydrographiques.

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