Bacteria, viruses, and parasites in an intermittent stream protected from and exposed to pasturing cattle: prevalence, densities, and quantitative microbial risk assessment.

Wilkes, G.A., Brassard, J., Edge, T.A., Gannon, V.P.J., Jokinen, C.C., Jones, T.H., Neumann, N.F., Pintar, K.D.M., Ruecker, N.J., Schmidt, P.J., Sunohara, M., Topp, E., et Lapen, D.R. (2013). « Bacteria, viruses, and parasites in an intermittent stream protected from and exposed to pasturing cattle: prevalence, densities, and quantitative microbial risk assessment. », Water Research, 47(16), p. 6244-6257.

Résumé

Durant une période de 7 ans, nous avons prélevé plus de 3 500 échantillons d’eau individuels en 131 échantillonnages effectués à 4 emplacements dans un cours d’eau intermittent traversant un petit système de pâturages où l’accès à l’eau pour les bovins faisait ou non l’objet de mesures de restriction; nous recherchions des microorganismes pathogènes et des bactéries indicatrices de contamination fécale. Il s’agissait d’évaluer l’effet du pâturage et l’effet de la protection de la zone riveraine par exclusion du bétail sur la présence d’organismes pathogènes (bactéries, virus, parasites), la concentration des indicateurs de contamination fécale et l’évaluation quantitative du risque microbiologique (QMRA) d’infection à Cryptosporidium, à Giardia et à Escherichia coli O157:H7 chez l’être humain. Nous avons mis au point des méthodes de calcul du risque moyen par QMRA avec les échantillons d’eau contenant des Cryptosporidium et des E. coli susceptibles d’être infectieux pour l’être humain, d’après le génotypage des Crytosporidium, la proportion d’échantillons contenant ou non des E. coli O157:H7 et les E. coli dénombrés. Nous avons supposé que tous les Giardia détectés étaient infectieux. Aucun effet attribuable à la protection des pâturages n’a été observé chez les organismes pathogènes, à l’exception des Campylobacter et du E. coli O157:H7. La prévalence des Campylobacter a diminué dans une mesure significative en aval des zones protégées et, dans quelques cas, des E. coli O157:H7 ont été trouvés au milieu du pâturage sans zone de protection. La densité des coliformes totaux, des coliformes fécaux et des E. coli a diminué dans une mesure significative en aval du pâturage avec zone de protection, mais non dans le système sans zone de protection. Les conditions saisonnières et le débit ont été associés aux densités de bactéries indicatrices les plus élevées, surtout en été. Pour tous les sites de surveillance, le norovirus GII a été détecté dans 7 à 22 % des échantillons et les rotavirus, dans 0 à 7 % des échantillons. Aucune tendance liée à la protection des pâturages n’a toutefois été mise en évidence. Les variables saisonnières et le débit (et leurs interactions) se sont révélés relativement plus importants que la protection des pâturages pour la détermination initiale de la présence d’organismes pathogènes et des fortes densités de bactéries indicatrices de contamination fécale. Nous avons constaté d’importantes associations positives entre la détection de bactéries indicatrices d’origine fécale et la détection de Campylobacter. Pour ce qui est de la QMRA, la prise en compte de la proportion de Cryptosporidium détectés qui sont infectieux pour l’être humain réduit le risque en aval estimé d’environ un ordre de grandeur. Cette manière d’utiliser la QMRA permet d’obtenir une estimation beaucoup plus fine des effets des pratiques de gestion bénéfiques sur les risques d’exposition aux pathogènes pour les humains.

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