Les contaminants chimiques de l'eau

Plus de 60 millions de substances organiques et inorganiques ont été répertoriées au Registre de la Société américaine de chimie, la base de données la plus à jour et la plus exhaustive sur les produits chimiques du monde entier. Chaque jour, 12 000 nouveaux produits chimiques arrivent sur le marché. Dans cet univers en constante expansion, plus de 49 millions de produits chimiques sont commercialisés, dont moins d'1% sont inventoriés ou soumis à règlement. La durée de vie de ces composés chimiques s'étend bien au-delà de l'usage auquel ils étaient destinés à l'origine. Bon nombre d'entre eux pénètrent dans le sol, l'air, les rivières et la mer. En outre, les premières conclusions de recherches récentes indiquent que beaucoup de produits chimiques qui n'avaient pas jusqu'ici été considérés comme des contaminants, tels que les produits pharmaceutiques, sont aujourd'hui présents dans l'eau et l'ensemble de l'environnement. De sorte que les êtres humains et les écosystèmes sont exposés en continu à ces contaminants invisibles. Quelle est l'ampleur du problème et quelle menace font-ils réellement peser sur notre santé et sur les écosystèmes ?

Au cours du siècle dernier, l'industrie chimique s'est progressivement détournée des processus de la chimie lourde au profit de la chimie organique. À ses débuts, cette dernière faisait appel au carbone et autres substances produites par des organismes vivants, mais elle a étendu ses activités à des substances de synthèse et artificielles telles que les matières plastiques et les médicaments. Les progrès extraordinaires obtenus dans la fabrication des médicaments et autres procédés industriels ont permis d'éliminer certaines maladies et de rendre notre vie plus agréable. Mais ils ont aussi rendu nos sociétés trop dépendantes de technologies exigeant une myriade de composés chimiques qui envahissent tous les secteurs de l'économie et toutes les sphères de la vie.

Quels sont ces nouveaux contaminants chimiques ?

Les contaminants nouveaux et émergents comprennent une large gamme de produits chimiques utilisés dans la vie quotidienne. Ce sont par exemple les produits pharmaceutiques et de soins corporels, les pesticides, les produits chimiques industriels et domestiques, les métaux, les surfactants(1), et les solvants. Un grand nombre d'entre eux est toxique pour les êtres humains et les espèces animales aquatiques.

Parmi ces produits chimiques complexes, celui des perturbateurs endocriniens constitue un groupe important. Ils interfèrent avec le système endocrinien (hormonal) chez les humains et les animaux. Ces perturbateurs contiennent divers composants synthétiques utilisés comme ingrédients actifs dans les médicaments, mais aussi des hormones présentes dans les organismes tels que les phytoestrogènes (œstrogènes végétaux) et des mycoestrogènes (œstrogènes fongiques). Les composés perturbateurs du système endocrinien se retrouvent dans les pesticides, les produits chimiques industriels et les métaux lourds. On en trouve également dans certains médicaments tels que les phytoestrogènes utilisés pour lutter contre certains cancers, des maladies cardiovasculaires et neurologiques ainsi que l'ostéoporose chez les femmes ménopausées.
Les produits pharmaceutiques et de soins corporels tels que cosmétiques, shampoings et savons posent aussi problème. On a décelé dans les eaux usées et les rivières une variété de produits administrés aux hommes et aux animaux aux fins de traitement et de diagnostic, même si leur concentration était, dans certains cas, presque indécelable. Les produits les plus communément détectés sont notamment les antalgiques, la caféine, les antibiotiques, les médicaments contre le cholestérol et les antidépresseurs.

Les polluants organiques persistants ont été largement reconnus comme une menace pour la santé humaine et les écosystèmes. Ils sont utilisés comme pesticides ou ingrédients dans la fabrication de produits industriels tels que les solvants et les polychlorures de vinyle (PVC), les biphényls polychlorés (BPC) et les dioxines ainsi que deux pesticides interdits, le chlordane et le dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT). Bien que toxique, le PVC se retrouve partout, car cette matière plastique très solide peut aussi bien servir à fabriquer des fenêtres et autres structures qu'être assouplie pour devenir vêtements, bateaux pneumatiques, tissus d'ameublement etc. Même après l'interdiction des BPC, du DDT et autres contaminants, leurs résidus restent présents dans l'environnement.

Comment parviennent-ils dans les plans d'eau ?

Les contaminants émergents sont présents, en concentration variable, dans les eaux municipales traitées et non traitées, les effluents industriels et le ruissellement agricole, qui s'infiltrent
dans les rivières, les lacs et les eaux côtières. Les eaux non traitées sont l'une des principales sources de produits pharmaceutiques et de perturbateurs endocriniens dans les eaux de
surface et les eaux souterraines.

La population peut être exposée à ces contaminants en buvant de l'eau, dans la mesure où les services de fourniture d'eau potable et d'assainissement ne sont pas conçus de manière à les éliminer systématiquement. Comme les eaux usées servent également à irriguer les cultures dans les régions à pénurie d'eau, leurs habitants peuvent être exposés à ces contaminants par le biais des produits agricoles qu'ils consomment.
Les contaminants peuvent également se frayer un chemin jusqu'à nos assiettes par la voie des fruits de mer et des poissons. Du fait que la plupart de ces produits chimiques complexes sont persistants et solubles dans les lipides, ils ont de fortes chances de durer longtemps dans le milieu aquatique en s'accumulant dans le tissu adipeux des poissons et autres animaux aquatiques. Les chercheurs ont découvert que la chair de certains poissons, qu'ils soient issus de la pisciculture ou de l'océan, contenait des composés organiques produits par l'homme. Des substances toxiques persistantes et des métaux lourds, comme le plomb, ont été trouvés dans des poissons et des fruits de mer provenant de lacs et de zones côtières du monde entier, comme les poissons et les moules de la Baltique, les eaux d'Asie du Sud-est et les Grands lacs situés entre les États-Unis et le Canada.

Quels sont leurs effets sur la santé humaine et l'écosystème ?

Il a été scientifiquement prouvé que de nombreux produits chimiques reconnus comme contaminants émergents sont susceptibles de provoquer des tumeurs cancéreuses, des malformations de naissance et des troubles du développement qui affectent la fertilité et les fonctions reproductives. Les perturbateurs endocriniens sont soupçonnés de provoquer l'infertilité et de dérégler le développement sexuel. Certaines études ont signalé des cas de féminisation de mâles et de masculinisation de femelles chez les humains comme chez les animaux.

Selon l'OMS, ces dernières décennies ont vu chuter le taux de fertilité masculine en raison d'une diminution de la numération du sperme humain chez de nombreuses populations. Des recherches complémentaires seront cependant nécessaires pour résoudre le problème de savoir s'il existe un lien direct entre les composés perturbateurs endocriniens dans l'environnement et l'infertilité masculine.

Des changements ont été observés dans la répartition des sexes de certaines espèces de perches dans les rivières européennes. Des poissons mâles en aval de stations d'épuration ont également produit des protéines femelles d'œufs dans des rivières du Royaume-Uni. Se pose aussi la question de savoir si la forte prévalence de maladies et de malformations chez les larves de poissons prélevés dans l'Atlantique du Nord-est est due à la pollution marine. Des études sont en cours pour déterminer s'il existe un lien de cause à effet entre l'obésité humaine et la présence de composés perturbateurs endocriniens dans les poissons et autres aliments : des hormones sont bien administrées aux bovins et à la volaille, par exemple, afin d'accélérer leur prise de poids.

En l'absence quasi-totale de connaissances sur les effets des résidus pharmaceutiques sur la faune aquatique sauvage, des études ont montré que les médicaments analgésiques, anti-inflammatoires et non stéroïdiens ainsi que les régulateurs du cholestérol peuvent être toxiques pour le phytoplancton, le zooplancton et les poissons, en raison de la durée de l'exposition de ces organismes à ces produits. Les antidépresseurs sont soupçonnés d'affecter le développement, la ponte et le comportement de certains crustacés et mollusques. Des études portant sur les effets d'un antidépresseur, la fluoxetine, ont montré que lorsqu'il est utilisé en grandes quantités sur les escargots de boue et les palourdes, leur ponte, leur période de reproduction et leur comportement changent, peut-être sous l'action de la fluoxetine sur la sérotonine, ce neurotransmetteur qui règle les processus de reproduction des mollusques.

Si les effets de certains contaminants émergents sur la santé de l'homme et des écosystèmes ont à peine commencé à être évalués, leur accumulation dans le milieu aquatique et l'organisme humain n'a pas du tout été étudiée.

Pourquoi les contaminants émergents ne sont-ils pas systématiquement surveillés ?

À l'heure actuelle, il n'est fait mention nulle part des contaminants émergents dans les directives sur l'eau et l'environnement, car ils ne sont pas considérés comme des polluants d'intérêt prioritaire. Il en découle que la surveillance continue des eaux usées et des eaux potables exclut ces contaminants de la liste des produits testés, alors même que la technologie le permettrait. De manière générale, la surveillance et les normes de qualité de l'eau se limitent à une poignée de paramètres physiques et chimiques tels que le pH, la température et la turbidité ainsi qu'aux principales « bactéries indicatives », à savoir les coliformes totaux, les coliformes fécaux, E. coli et les entérocoques.

Même si la technologie existe, il est coûteux, en temps et en argent, de tester et d'éliminer toute une gamme de ces composés complexes. Les techniques conventionnelles de traitement des eaux ne sont pas à la hauteur de cette tâche, bien que des techniques de pointe comme la filtration sur membranes, l'ultrafiltration, la nano-osmose et l'osmose inverse peuvent éliminer, du moins partiellement, certains produits chimiques perturbateurs endocriniens et composés pharmaceutiques encore actifs. La tâche est encore compliquée par la possibilité que des produits chimiques inconnus à ce jour puissent être présents dans l'eau.

Pour toutes ces raisons, on n'a pas encore pu évaluer dans quelle mesure les êtres humains sont exposés aux produits pharmaceutiques et chimiques par l'eau qu'ils boivent, en dépit des inquiétudes sur les effets à long terme ou les effets d'une exposition tout au long d'une vie, à des médicaments, même en faible concentration, notamment chez les fœtus, les enfants et les personnes de santé fragile. De même l'impact, sur les animaux en liberté et sur l'environnement, des perturbateurs endocriniens et autres produits chimiques industriels n'a pas été systématiquement évalué ou surveillé. Il existe aussi le problème inquiétant de l'exposition répétée aux antibiotiques qui pourrait, à terme, réduire leur efficacité dans la lutte contre les bactéries et les agents pathogènes, ce qui exigerait la mise au point d'une nouvelle génération d'antibiotiques

Que faut-il faire ?

Il est évident que des décisions politiques et des règlementations doivent être adoptées d'urgence afin de lutter contre la masse de produits chimiques qui polluent notre eau aujourd'hui
et de veiller à ce que la nouvelle génération de produits pharmaceutiques ne vienne pas s'y ajouter. Au vu des incertitudes scientifiques quant à l'impact des contaminants émergents sur la santé et l'environnement, il faut appliquer le principe de précaution et des techniques de bout de chaîne – encore que ces dernières soient moins efficaces que les mesures de prévention, en raison du coût financier de l'élimination des polluants une fois que ceux-ci ont pénétré dans l'eau.

La situation est surtout critique dans les pays en développement. En même temps que se développent des économies exploitant les technologies et que s'améliore le niveau de vie dans ces pays, s'y développent aussi la production et l'utilisation des produits chimiques. Les firmes industrielles du Nord, parmi lesquelles les industries chimiques, sont nombreuses à avoir déplacé leurs activités vers le Sud, où les risques liés à la chimie sont moins connus et la réglementation est moins contraignante – quand elle existe. De grandes quantités d'eaux insuffisamment traitées ou d'eaux usées non traitées par les municipalités, ainsi que d'effluents industriels sont déversées quotidiennement dans les eaux de surface et les zones côtières de ces pays.

Il faut par ailleurs que les politiques et les réglementations dépassent la question de l'eau pour s'attaquer aux sources de la pollution. Des mesures sont indispensables pour assurer en toute clarté, sécurité et viabilité la production, l'utilisation et l'élimination de tous les produits chimiques. Cela peut se faire par le recyclage des médicaments, l'investissement dans l'agriculture biologique ou par la vigilance sur le déversement de matériaux chimiques nocifs dans les plans d'eau, par exemple. L'emploi de produits chimiques particulièrement inquiétants devrait être rigoureusement limité par l'adoption du principe de substitution par des produits de remplacement plus sûrs, chaque fois qu'ils sont disponibles. En parallèle, les autorités ainsi que les consommateurs doivent avoir connaissance de ce qui est en leur pouvoir pour utiliser puis éliminer en toute sécurité les médicaments et les produits chimiques.

Les moyens d'action pratiques

Les autorités publiques peuvent :

• sensibiliser les consommateurs quant aux risques pour la santé et l'environnement liés à l'abus de médicaments délivrés sans ordonnance, en cas de troubles mineurs et passagers.
• prendre des dispositions pour que les pharmaciens délivrent la quantité de médicaments correspondant à la durée du traitement prescrit et non aux dimensions d'un conditionnement standard.
• créer dans les pharmacies des points de dépôt des médicaments non utilisés et périmés afin d'encourager les consommateurs à les rapporter pour recyclage.
• encourager l'utilisation généralisée de points de dépôt de piles, d'appareils électriques et autres objets en fin d'usage, à l'image de ce qui existe dans les pays développés.
• promouvoir, dans la mesure du possible, le recours à des remèdes traditionnels et familiaux en tant qu'alternatives à des médicaments délivrés sans ordonnance et auto-prescrits, en cas de troubles mineurs.
• mettre à la disposition des ménages des poubelles municipales distinctes pour les différents types de déchets afin de faciliter le recyclage du papier et du carton, du verre, des matières plastiques et du métal.

Les consommateurs peuvent :

• emporter, pour faire leurs achats, un sac pliable et réutilisable afin d'éviter de rapporter chez eux des emballages à usage unique, en matière plastique, comme les sacs de supermarché et de boutiques.
• réutiliser et recycler les objets à la maison.
• rendre à la pharmacie locale, pour recyclage, les médicaments inutilisés et périmés.
• déposer dans des points de collecte les piles, appareils électriques et autres objets en fin de course.
• préférer les produits recyclés et étiquetés « écologiques » dans la mesure où ils existent et sont d'un prix abordable.
• séparer chez eux leurs déchets de papier et carton, de verre, de matière plastique et de métal en vue de la collecte sélective

Notes

1. Les surfactants améliorent la solubilité des produits dans l'eau ou l'huile, ou bien ils la réduisent, selon les besoins. Ils sont utilisés dans les détergents, les insecticides, les laxatifs, les peintures, les champoings, les spermicides, les dentifrices, etc

Auteur

• Sarantuyaa Zandaryaa, spécialiste du programme en gestion des eaux urbaines et qualité de l'eau, à l'UNESCO - Planète SCIENCE, Vol. 9, No. 4, Octobre–décembre 2011