Bruxelles, le 25 juin 2003
Les résultats de trois projets de recherche européens (ERAVMIS, REMPHARMAWATER et POSEIDON), concernant treize pays européens et établissant les incidences sur l'environnement des antibiotiques à usage humain et vétérinaire et les remèdes possibles, seront présentés en première à la presse le 27 juin au Gryaab, à Göteborg (Suède), la plus grande installation de traitement des eaux usées de Scandinavie. Les antibiotiques peuvent s'introduire dans notre environnement et y avoir des conséquences dommageables et préoccupantes. La consommation de ces substances a atteint 12.500 tonnes par an au cours de la dernière décennie et elle continue d'augmenter. Les antibiotiques sont en partie métabolisés par l'organisme, mais des milliers de tonnes échouent néanmoins dans l'environnement chaque année via les excrétions. Des résultats récents confirment que l'on peut maintenant en trouver dans les effluents urbain et les déchets agricoles. Si l'on ne fait rien, ils contamineront nos ressources en eau et nos sols.
«Les antibiotiques sont des éléments essentiels de la médecine humaine et vétérinaire moderne qui contribuent sensiblement à améliorer notre qualité de vie. Cependant, nous savons encore très peu de choses sur ce qu'il en advient après leur utilisation, une fois qu'ils sont rejetés dans l'environnement», a déclaré M. Philippe Busquin, commissaire à la recherche. «La recherche dans ce domaine à commencé au milieu des années 1980 en Europe; nous en avons été des leaders mondiaux depuis lors, non seulement en découvrant l'incidence des antibiotiques sur l'environnement, mais aussi en proposant des solutions pour l'éviter ou la réduire. Les résultats de cet effort de recherche européen amélioreront l'efficacité et la sécurité de l'approvisionnement en eau pour le bien des entreprises et des consommateurs et de la protection de notre environnement».
Protéger le milieu aquatique contre la contamination
Des résidus d'antibiotiques et d'autres médicaments (pilules contraceptives, antalgiques, médicaments contre les affections cardiovasculaires) ont été détectés dans les installations de traitement des eaux usées et dans la ressource en eau non traitée de beaucoup de pays européens. Le taux d'élimination des différents composés par le traitement des eaux résiduaires est variable, et certaines techniques types ne sont pas capables de les supprimer tous. En raison de cette élimination incomplète, les rivières et même les nappes phréatiques de certains pays sont également contaminées.
En outre, le comportement des antibiotiques à usage vétérinaire dans les sols et leurs effets possibles sur l'environnement mérite également d'être abordé car, une fois l'antibiotique administré à l'animal, la substance ou le métabolite est rejeté dans l'environnement directement (animaux paissant) ou indirectement (épandage d'engrais).
Trois approches pour une solution : ERAVMIS, REMPHARMAWATER ET POSEIDON
Jusqu'ici, on disposait de peu d'informations sur les concentrations de résidus d'antibiotiques dans l'environnement, mais les données des projets de recherche de l'UE ont confirmé que les antibiotiques et d'autres produits pharmaceutiques sont présents dans les eaux usées et naturelles. Parfois, des métabolites ont été trouvés également dans les sources d'eau potable (par exemple en Allemagne).
En outre, il s'avère que les populations microbiennes de l'environnement évoluent sous l'effet de l'exposition aux antibiotiques. On constate une augmentation de la résistance aux antibiotique dans le monde entier, ce qui complique le traitement de certaines maladies. Il importe donc d'étoffer nos connaissances sur ces composés et sur leur comportement et leurs effets dans l'environnement afin de trouver des mesures pratiques d'évaluation des risques qui permettent de combattre ce problème.
Les trois projets communautaires concernés fournissent, à ce stade, les premières données à l'échelle européenne correspondante qui permettent d'évaluer la présence et les effets des antibiotiques dans le milieu aquatique et les sols. D'autre part, ils proposent des remèdes au problème; l'élimination des antibiotiques des eaux usées (par exemple par ozonisation ou irradiation solaire) sera expliquée en détail au cours de cette conférence de presse à Göteborg.
Les projets ERAVMIS, REMPHARMAWATER et POSEIDON ont étudié le comportement et l'effet des antibiotiques dans l'environnement ainsi que les techniques les plus efficaces pour éliminer ces substances dans les procédés de traitement des eaux usées et de l'eau potable.
ERAVMIS : Étude du comportement et des effets des antibiotiques à usage vétérinaire dans l'environnement.
Eravmis : http://www.cranfield.ac.uk/ecochemistry/eravmis
REMPHARMAWATER : Techniques d'évaluation et d'élimination des antibiotiques dans les eaux usées.
Rempharmawater : http://www.unina.it/~rmarotta
POSEIDON : Une solution en première mondiale : les antibiotiques peuvent être éliminés dans le processus de traitement afin d'éviter leur rejet dans l'environnement, comme le prouve la démonstration pilote effectuée dans l'installation de traitement des eaux usées de Brunswick (DE).
Poseidon : http://www.eu-poseidon.com
Annex
ERAVMIS Environmental Risk Assessment of Veterinary Medicines in Sludge
Veterinary medicines are widely used across Europe to treat farm animals. Once administered to an animal they may be adsorbed and partially metabolised before being excreted in urine and faeces. The manure can be released directly to the environment or may be collected and stored before being applied as a sludge to land.
Once released to land, the antibiotics may be washed off into surface waters or may leach to groundwater where they can impact both human and environmental health. Consequently, under EU directive 81/852/EEC, an environmental risk assessment is now required on certain veterinary medicines and guidelines have been produced for assessing risk.
However, due to a lack of background data, the current assessment approaches are very simple and have been developed to predict very 'worst case' concentrations.
Moreover, the approaches do not adequately consider the leaching of compounds to groundwater or runoff to surface waters and extrapolating the results of the assessments across member states is problematic.
Research is therefore required to identify those factors that influence the behaviour of a wide range of antibiotics in the environment in order that currently available assessment approaches can be refined or new approaches developed. The refined approaches would need to consider different usage patterns, routes of entry to the environment and cover those factors and processes that effect the fate and behaviour of antibiotics. The approach would allow regulators and industry across Europe to more accurately assess the environmental impact of veterinary medicines in sludges and slurries and could be used to identify management options for the control of existing antibiotics.
The ERAVMIS (Environmental Risk Assessment of Veterinary Medicines in Slurry) project aims to address the current limitations in our knowledge. The overall objective is to develop approaches for assessing the environmental impact of veterinary medicines (VMs) released to the environment through the spreading of manure, slurry and sludge.
The specific aims are to:
- identify those factors and processes affecting degradability of VMs in manure, sludge, soil and water
- identify those factors and processes affecting the transport of VMs in the environment
- assess the effects of VMs on aquatic and terrestrial organisms
- assess the environmental distribution of a range of VMs
- use the information obtained in 1 to 4 to develop exposure assessment models and scenarios for use by regulators and industry across Europe
The ERAVMIS project has involves a series of desk-based, laboratory, semi-field and field studies that have been performed to assess the fate, behaviour and effects of a range of veterinary medicines (including oxytetracycline, sulfachloropyridazine and tylosin). The approaches used includes a review and selection of study compounds,
development of analytical methods, degradation studies, absorption studies, eco-toxicology and field studies . The results of all of them will be described in detail during the press briefing.
More information: http://www.cranfield.ac.uk/ecochemistry/eravmis
REMPHARMAWATER Ecotoxicological Assessments and Removal Technologies for Pharmaceuticals in Wastewater
The purpose of the REMPHARMAWATER project is to evaluate the exposure of aquatic organisms to a particular pharmaceutical e.g. antibiotic the knowledge of both emission rates and the environmental fate of the compound in question is a prerequisite. A monitoring campaign of wastewater treatment effluents, carried out in four participating European countries, clearly demonstrated the presence of pharmaceuticals in all effluents from Sewage Treatment Plants (STP). More than 20 individual pharmaceuticals belonging to 6 therapeutic classes (antibiotics, -blockers, antiseptics, antiepileptic, antiflogistic, lipid regulators) were found, the concentration ranging from nanograms to micrograms per litre. Antibiotics were detected in all (with few exceptions) STP effluents from participating European countries.
The presence of antibiotics such as ofloxacin, lomefloxacin and enoxacin found in this study was not previously reported in treated wastewater.
Based on these investigations a prediction of the time required for studied antibiotics to reduce their concentration by one half (half-life time) in aquatic environment at varying latitude and season was made. In the worst case, corresponding winter season in Northern Europe, half-life times were expected to be more than hundreds days.
An extensive research activity is in progress to evaluate the toxicity of the selected antibiotics towards aquatic living organisms such as algae, invertebrates and fish.
Future activities of "REMPHARMAWATER" project will be focussed on the possibility of using Advanced Removal Technologies (ozonation, H2O2/UV, photocatalysis, etc) as complementary processes to the conventionally activated sludge treatment, in order to remove pharmaceutical residues in sewage treatment plants. More information: http://www.unina.it/~rmarotta
POSEIDON Assessment of Technologies for the Removal of Pharmaceuticals and Personal Care Products in Sewage and Drinking Water Facilities to Improve the Indirect Potable Water Reuse
The EU project POSEIDON is dealing with the elimination of pharmaceutical and personal care product residues in sewage treatment plants (STPs) and waterworks. Eight research groups from 7 European countries (France, Spain, Finland, Poland, Austria, Switzerland, Germany) are involved including SMEs.
Municipal wastewater contains a multitude of persistent organic compounds derived from the domestic application of active ingredients in pharmaceuticals and personal care products (PPCPs). In monitoring programs of European STP effluents 36 of 55 pharmaceuticals, including antibiotics, and metabolites were quantified.. More than 30 different pharmaceuticals belonging to nearly all important medicinal classes, including antibiotics, could be found up to the µg/L range in European rivers and streams. In 1 % of about 230 German groundwater samples mainly located close to polluted small rivers or streams the concentrations exceeded even 1 µg/L, and 25 % exhibited concentration levels above the limit of quantification.
Although environmental effect data are very rare , it is known that some compounds possess an extremely high biological potency. Furthermore, it is presumed that the presence of antibiotics leads to the formation of resistant bacterial strains in the environment.
Improvement of wastewater treatment guarantees that the contamination of the environment with antibiotics is lowered and that the costly end-of-pipe approach (drinking water treatment) can be reduced. One of the first crucial outcomes of the EU-project POSEIDON in preventing antibiotics contamination of receiving waters is the establishment of ozonation for treated wastewater.
It showed that ozone-based oxidation processes have a high potential for the elimination of antibiotics. These predictions were confirmed by pilot scale experiments which were performed in the waste water treatment plant in Braunschweig (DE).
Furthermore, it can be predicted that the potential for the formation of resistant bacterial strains is lowered significantly because antibiotics were no longer detected in the ozonated wastewater.
For more information: http://www.eu-poseidon.com
