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Mineralization of 17β-estradiol in 36 surface soils from Alberta, Canada

Caron, E., Farenhorst, A., McQueen, R.D.A., Sheedy, C., Goddard, T.W., et Gaultier, J. (2010). « Mineralization of 17β-estradiol in 36 surface soils from Alberta, Canada. », Agriculture, Ecosystems and Environment, 130(4), p. 534-545. doi : 10.1016/j.agee.2010.09.014  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Des études récentes en colonne indiquent qu’on pourrait utiliser des modèles de devenir des pesticides pour déterminer le devenir des œstrogènes dans le sol. On détecte des œstrogènes dans le fumier de bétail utilisé comme source d’éléments nutritifs sur les terres agricoles. La présente étude est la première à porter sur la minéralisation des œstrogènes dans une large gamme de sols agricoles à l’échelle régionale. Nous avons prélevé des échantillons de sol en haut et en bas de la pente de 18 champs agricoles dans une zone comprise entre 49-60 ° de longitude nord et 110-120 ° de latitude ouest, et nous avons utilisé ces échantillons pour déterminer les paramètres de minéralisation du 17β‑estradiol dans le cadre d’expériences en microcosme. La minéralisation maximale du 17β‑estradiol était comprise entre 5,8 % et 19,2 %, et cette valeur était, en moyenne, significativement (P < 0,05) inférieure à celle de 47,9‑61,9 % mesurée pour le 2,4‑D (acide 2,4‑dichlorophénoxyacétique), un herbicide largement utilisé, dans les mêmes sols. La minéralisation maximale du 17β-estradiol était positivement corrélée au paramètre de sorption (Kd) du 17β‑estradiol (r = 0,62, P < 0,001), alors que la minéralisation maximale du 2,4‑D était négativement corrélée au Kd du 2,4‑D (r = −0,52, P < 0,01), même si les Kd du 17β‑estradiol et du 2,4‑D étaient positivement corrélés (r = 0,62, P < 0,001), et que les valeurs de Kd du17β‑estradiol et du 2,4‑D étaient positivement corrélées au carbone organique du sol, et ce de manière significative (r = 0,71, P < 0,001; et r = 0,67, P < 0,001, respectivement). Ainsi, la minéralisation du 2,4‑D diminue lorsque sa sorption au sol augmente, alors que la minéralisation du 17β‑estradiol augmente lorsque sa sorption au sol augmente. Ces données indiquent que certaines étapes de la minéralisation du 17β‑estradiol ont lieu dans la phase sorbée. Nous avons formulé des équations pour prédire les paramètres de sorption et de minéralisation du 17β‑estradiol et du 2,4‑D à l’aide de la régression partielle par les moindres carrés. Des modèles significatifs de minéralisation (r2 de 0,42 à 0,56) s’accompagnaient de modèles de sorption non significatifs (r2 de 0,78 à 0,85). Compte tenu des piètres résultats obtenus pour les modèles de régression de minéralisation, nous concluons que des fonctions de densité de probabilité seraient probablement plus utiles que les modèles de régression pour décrire les paramètres de minéralisation des pesticides ou des œstrogènes à l’échelle régionale. Selon les résultats que nous avons obtenus, on devrait utiliser la fonction de densité de probabilité log‑logistique pour décrire le taux de minéralisation (k) du 17β‑estradiol ou du 2,4‑D à grande échelle dans le cadre de l’analyse de la politique agro‑environnementale en Alberta. La fonction de densité de probabilité des valeurs extrêmes est davantage apte à décrire la minéralisation maximale du 17β‑estradiol à grande échelle, alors que c’est la fonction de densité de probabilité triangulaire qui est préférable dans le cas du 2,4‑D.

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