Memoire Online - Evaluation des risques sanitaires et écotoxicologiques liés aux effluents hospitaliers

La présence dans l'environnement aquatique de substances chimiques provenant des activités d'hôpital représente un objet important de recherche dans le domaine de l'évaluation des risques pour la santé humaine. Les contaminants les plus fréquemment rencontrés sont des micro-organismes pathogènes (dont certains sont multi résistants aux antibiotiques), des métaux lourds (Leprat, 1998; EPA, 1989), des radio-isotopes (Rodier, 1971 ; Erlandsson et Matsson, 1978), des détergents (Deloffre-Bonnamour, 1995; EPA, 1989), des composés organo-halogénés (issus notamment de l'action de l'eau de Javel sur les molécules organiques présentes dans les effluents) et des résidus de médicaments (Richardson et Bowron, 1985; Gartiser et ai, 1996). Certains de ces polluants, particulièrement les résidus de médicaments et les composés organo-halogénés, quittent le plus souvent les stations d'épuration avec peu de dégradation (Kümmerer, 2001).

Une procédure pour la gestion et l'évaluation des risques pour la santé humaine a été élaborée pour un scénario habituellement observé dans les régions semi urbaines des pays en voie de développement. L'évaluation des risques pour la santé humaine, résultant de l'exposition directe de l'homme ou de l'utilisation des ressources naturelles en contact avec ces effluents, a été mise en oeuvre à partir de ce scénario. Le scénario a permis alors d'étudier les risques générés par le rejet dans le sol, via une fosse septique munie de puits d'infiltration d'effluents hospitaliers, et a été appliqué sur les effluents d'un hôpital de Port-au-Prince en Haïti.

Dans le but d'éviter une évaluation trop lourde, la procédure a inséré au niveau de la phase de la caractérisation du danger une étape décisionnelle visant à comparer les différentes valeurs obtenues dans l'eau de nappe pour les polluants traceurs avec les concentrations prescrites sur le plan international dans les normes de qualité pour l'eau potable (normes de l'Organisation Mondiale de la Santé quand elles existent).

Pour tout rapport C_e/Ni_g< 1 (C_e : concentration en polluants dans les eaux de la nappe ; N_q : Norme de qualité de l'eau potable) et pour toute concentration en coliformes fécaux NPP<1 pour 100 mL, le danger (et donc le risque) est considéré comme négligeable et la procédure est interrompue.

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A l'inverse, pour tout rapport C_ilN_g> 1 et pour toute concentration en coliformes fécaux NPP>1 pour 100 mL, la démarche recommande de passer aux étapes suivantes de l'évaluation des risques sanitaires à proprement parlée.

L'objectif de ce chapitre est de présenter les résultats obtenus de l'application de la procédure élaborée sur les effluents hospitaliers étudiés.

II. Résultats des analyses physicochimiques des effluents de la fosse septique

Les résultats de la caractérisation physicochimique des effluents de la fosse septique étudiée sont résumés dans le tableau 27. Le pH des échantillons étudiés au cours des trois campagnes oscille entre 7,4 et 8 ce qui met en évidence l'existence d'un milieu légèrement alcalin. La variation notée dans les mesures de pH des effluents hospitaliers est inférieure à 1 unité de pH.

Les concentrations mesurées pour l'arsenic, le cadmium et le cuivre pour tous les échantillons prélevés (effluents hospitaliers et eau de la nappe) sont en dessous du seuil de détection et ne sont pas présentés dans les tableaux des résultats.

Tableau 27: Résultats de la Caractérisation physicochimique et bactériologique des
effluents de la fosse septique

Paramètres	Unité	Moyenne	Minima	Maxima	SD	n
pH	U	7,7	7,4	8	0,18	5
Conductivité	pS/cm	313	297	324	12	5
Chlorures	mg/L	179	172	191	8	5
NO₃-N	mg/L	1	0,2	1,05	0,3	5
DCO	mg/L	510	425	618	70	5
Pb	pg/L	19	3,26	49	18	7
Ni	pg/L	71	18	180	63	8
Crtotai	pg/L	197	18	440	163	8
Cr⁶⁺	pg/L	17	10	20	6	3
Fe_toud	pg/L	59	56	65	5	3
Fe²+	pg/L	22	20	25	3	3
Mn	pg/L	55	26	71	25	3

Les résultats de la caractérisation bactériologique des effluents de la fosse septique étudiée sont résumés dans le tableau 28.

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Paramètres	Unité	Moyenne	Minima	Maxima	SD	n
C. fécaux	NPP/100mL	7,5x10⁴	2x10⁵	119x10⁴	36x10⁴	6
Entérocoques fécaux	NPP/100 mL	55000	22000	120000	56294	3
Spores anaérobies sulfito-réductrices	UFC/20 mL	150	64	260	100	3

11.2. Résultats des analyses physicochimiques et bactériologiques des eaux de la nappe

Les résultats des analyses physicochimiques et bactériologiques des eaux de la nappe sont résumés dans le tableau 29. Le pH des échantillons étudiés au cours des trois campagnes varie de 6,7 à 8. Quoique supérieure à 1 unité de pH, cette variation est à l'intérieur des limites proposées par l'OMS (1994) pour l'eau potable.

Tableau 29 : Résultats de la Caractérisation physicochimique et bactériologique des eaux
de la nappe phréatique

Paramètres	Unité	Moyenne	Minima	Maxima	SD	n
PH	U	7,4	6,7	8	0,45	13
Conductivité	pS/cm	316	300	330	15	5
Chlorures	mg/L	221	200	231	13	5
NO₃-N	mg/L	28	25	33	4	5
DCO	mg/L	82	59	112	17	10
Pb	pg/L	25	3,26	40	17	7
Ni	pg/L	100	0	250	96	8
Crtotai	pg/L	326	18	470	88	8
Cr⁶⁺	pg/L	7	0	10	5	3
Fe_toud	pg/L	20	18	22	2	3
Fe²⁺	pg/L	9	6	12	3	3
C. fécaux	NPP/100mL	533	300	700	208	3

11.3. Estimation des AOX, des solvants chlorés et du glutaraldéhyde dans les eaux de la nappe

Les concentrations mesurés pour la DCO sont importantes dans les eaux de la nappe. Bien que ce paramètre n'a pas été directement considéré comme traceur de risque, il convient de souligner que sa concentration minimale est largement supérieure à la valeur seuil de 5 mg/L prescrite par la norme belge (DGRNE, 1998) pour l'eau destinée à la consommation humaine, ce qui traduit probablement la présence en concentrations importances de substances organiques dans les eaux de la nappe (Rodier et al., 1996).

Dans le cadre de cette étude, le facteur de dilution (FD) entre la concentration de la DCO dans les effluents et les eaux de la nappe, soit FD moyen = 6 a été retenu pour caractériser de manière globale la concentration de solvants chlorés dans les eaux de la nappe.

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Emmanuel et al. (2003) notent une bonne corrélation (y=0,0031x+0,1178 ; r=0,99 ; r²=0,98) entre les chlorures (variables indépendantes) et les AOX (variables dépendantes) contenus dans des effluents hospitaliers provenant de service n'utilisant pas d'agents de contraste iodé, substances responsables en grande partie de la formation des AOX dans les effluents hospitaliers (Sprehe et al., 2001). La caractérisation des chloroformes a été réalisée à partir des concentrations estimées pour les AOX et en conformité avec la procédure décrite dans le chapitre III. Le tableau 30 donne les résultats de ces différentes estimations.

Tableau 30 : Valeurs estimées pour les AOX, les solvants chlorés et le glutaraldéhyde

Paramètres	Unité	Concentration estimée dans les EH	FD	Concentration dans la nappe
AOX	mg/L	0,71	6	0,118
Chloroforme	mg/L	0,71	6	0,118
Dichlorométhane	mg/L	0,71	6	0,118
Glutaraldéhyde	mg/L	4,00	6	0,8

Cette étape, qui a été introduite dans la méthodologie générale de l'évaluation des risques sanitaires (NCR, 1983), consiste à comparer les concentrations mesurées dans les eaux de la nappe pour les traceurs de risque sélectionnés les valeurs guides pour l'eau potable prescrites par l'OMS et présentées dans le chapitre III. Cette comparaison est effectuée dans le tableau 31.

Tableau 31: Comparaison des concentrations maximales mesurées avec les valeurs seuils

Paramètres	Unités	Concentration maximale mesurées	Valeurs seuils	Rapports Cp/N_u
Physicochimique
Chloroforme	pg/L	118	200	< 1
Dichlorométhane	pg/L	118	20	> 1
Glutaraldéhyde	ppm	144	0,2	> 1
Crtotal	pg/L	470	50	> 1
Cr(VI)	pg/L	10	0,41	> 1
Ni	pg/L	250	20	> 1
Pb	pg/L	40	10	> 1
Bactériologie
Coliformes fécaux	NPP/100 mL	700	<1	> 1

A l'exception du chloroforme, tous les autres paramètres physico-chimiques sont à des concentrations supérieures aux valeurs seuils pour l'eau destinée à la consommation humaine. Par ailleurs, la voie d'exposition retenu pour le glutaraldéhyde est le contact cutané. Le ratio calculé pour cette substance est également supérieure à 1.

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Le rapport entre le nombre maximal de coliformes fécaux présents dans les eaux de la nappe et les normes de qualité bactériologique de l'eau destinée à la consommation humaine est largement supérieur à 1.

Ces résultats confirment l'existence de dangers pour la santé de la population qui consomment les eaux provenant de la nappe, et donc la nécessité de poursuivre la démarche par la mise en oeuvre d'une évaluation des risques sanitaires pour la population concernée.

Evaluation des risques sanitaires et écotoxicologiques liés aux effluents hospitaliers

CHAPITRE IV APPLICATION DE LA MÉTHODOLOGIE ÉLABORÉE POUR L'ÉVALUATION DES RISQUES SANITAIRES LIÉS AUX EFFLUENTS HOSPITALIERS SE TROUVANT EN MILIEU TROPICAL SEMI-URBANISÉ D'UN PED

I. Introduction