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OSUG - Terre Univers Environnement

Denisse ARCHUNDIA PERALTA

Biogéochimie et contaminants / soutenue le 7 avril 2016

19 mars 2018 ( maj : 18 mai 2018 )


ÉTUDE DU DEVENIR ET DE L’IMPACT DES ANTIBIOTIQUES À L’ÉCHELLE D’UN BASSIN VERSANT : APPLICATION AU BASSIN VERSANT DU KATARI (BOLIVIE)

directeurs de thèse : Céline Duwig et Jean Martins




Résumé

L’Altiplano Nord bolivien est soumis naturellement à des conditions climatiques et pédologiques contraignantes. Il est particulièrement impacté par des activités humaines variées tels que l’exploitation minière, l’agriculture et plus récemment l’urbanisation. Le bassin versant (BV) du Katari englobe une variété d’activités anthropiques et englobe la plus grande ville de l’Altiplano (El Alto). Cette ville s’est développée avec un aménagement territorial minimal et une réglementation insuffisante. A ce jour, peu d’études ont caractérisé les résidus pharmaceutiques et leur devenir dans les conditions extrêmes comme celles de l’Altiplano. Les antibiotiques sont des micropolluants organiques et comptent aujourd’hui comme un des groupes les plus importants parmi les polluants émergents. Tout d’abord une évaluation de l’état général de la pollution du BV a été réalisée. Les résultats ont mis en évidence que la ville d’El Alto est la principale source de pollution en nutriments (en particulier phosphate), éléments trace métalliques, composés antibiotiques et gènes de résistance bactérienne. La suite des travaux s’est focalisé sur les processus influençant le devenir du e Sulfamethoxazole, choisi comme composé modèle car il est couramment détecté dans les milieux naturels et est présent à des concentrations importantes dans le site d’étude. La sorption est le paramètre principal influant sur son devenir dans les sols du BV et est liée à la spéciation pH-dépendante du SMX et les caractéristiques physicochimiques des sols. Les interactions hydrophobes, la sorption sur la matière organique et les échanges ioniques sont les principaux processus impliqués. Le transfert vertical du composé étudié est facilité par la présence des sols plutôt perméables, ce qui explique sa présence dans les eaux souterraines étudiés. Le taux de photodégradation du SMX s’est révèle être faible dans les eaux chargées en ions et matière organique, mais reste le paramètre principal expliquant sa dissipation dans les eaux de surface étudiées. Le SMX peut être potentiellement biodégradé dans la majorité des sols étudiés, en relation avec leur taux de matière organique et à la présence de communautés microbiennes pré-adaptées à la présence du SMX. Les impacts du SMX sur la structure et l’abondance relatives des espèces de populations bactériennes du sol sont liés à la texture et à l’usage des sols étudiés (sols de montagne, sols urbains ou sols agricoles) ainsi qu’à la présence des populations microbiennes pré-adaptés. L’ajout du SMX n’a pas entrainé le développement des gènes de résistance spécifiques à cet antibiotique (gènes sul) suggérant la présence de mécanismes moins spécifiques et probablement efficaces contre une grande variété de composés. Le modèle GREAT-ER a été utilisé avec succès pour la simulation des concentrations environnementales de SMX et l’évaluation du risque environnemental, montrant que le risque écotoxicologique est plus important dans les zones du réseau hydrographique à l’aval des activités urbaines.

Voir aussi :

http://www.ige-grenoble.fr/page-d-accueil/resultats-scientifiques-a-la-une/article/pollution-par-les-residus

Téléchargez la thèse ! http://www.theses.fr/2016GREAU016