Zoom sur les substances pharmaceutiques : présence, partition, devenir en station d’épuration

Dans le cadre du projet intitule « Analyse de micropolluants prioritaires et emergents dans les rejets et les eaux superficielles » (Amperes), des etudes ont ete conduites sur 21 stations d’epuration (STEP) afin d’estimer la composition en substances pharmaceutiques des eaux usees et traitees et, ainsi, d’evaluer leur presence et leur degradation en fonction des traitements. Des methodologies performantes et fiables utilisant l’extraction en phase solide (SPE) associee a la chromatographie en phase liquide couplee a la spectrometrie de masse en tandem (LC/MS/MS) ont ete developpees pour l’analyse de 38 substances dans des matrices complexes. Grâce a ces methodologies, les phases dissolute et particulaire, ainsi que les boues ont pu etre analysees. Les substances pharmaceutiques sont detectees en moyenne dans 83 % des cas en entree de STEP, avec des concentrations totales moyennes faibles, en majorite inferieures au μg/L, sauf pour certaines substances largement utilisees dans la vie courante comme le paracetamol (179 μg/L), l’aspirine (129 μg/L), la theophylline (14 μg/L), l’ibuprofene (11 μg/L) et la cafeine (4 μg/L). En sortie de STEP, les substances pharmaceutiques sont detectees en moyenne dans 70 % des cas, avec des concentrations totales moyennes generalement inferieures au dixieme de μg/L. Toutes les substances detectees sont relativement bien eliminees dans les STEP par les traitements secondaires etudies. Des rendements d’elimination superieurs a 70 % ont ete mesures sur les files eau des filieres biologiques pour la cafeine et la theophylline, les anti-inflammatoires (paracetamol, aspirine, ibuprofene) et les hormones. Les rendements d’elimination restent dans la gamme intermediaire (30-70 %) pour les deux antibiotiques recherches (sulfamethoxazole, roxithromycine) et trois betabloquants (oxprenolol, propranolol, sotalol) et restent stables. Cependant, ces substances sont eliminees considerablement lors des traitements tertiaires, tels que la filtration sur charbon actif, l’osmose inverse et l’ozonation. Les valeurs de concentration des substances pharmaceutiques dans les boues sont faibles, elles sont de l’ordre de la centaine de ng/g de masse seche (MS). Les bilans de matieres montrent que le phenomene prepon derant pour les substances pharmaceutiques n’est pas l’accumulation dans les boues, mais la degradation. L’interet de cette etude a ete : de developper des methodologies robustes et fiables, tout en etant performantes en termes de limite de quantification, applicables a un suivi des stations d’epuration et ce quel que soit le type de matrices; de faire l’inventaire de la composition des rejets des substances pharmaceutiques selon le type de procede de traitement utilise.