Photo: fmu-in.comÀ priori, quand j'ai remarqué cet article dans une revue scientifique, je n'ai pas pensé au gaz de schiste. Mais durant la traduction, j'ai fait le lien: n'y a-t-il pas des métaux lourds présents dans les eaux usées des forages et des fracturations hydrauliques, et ces eaux usées ne sont-elles pas envoyées dans les usines de traitement municipales au Québec? Voici un autre impact dangereux venant de l'extraction des gaz de schiste sur la santé humaine:
Les métaux lourds aident à propager les microbes qui sont résistants aux antibiotiques dans les usines de traitement d'eaux usées. Quand les gens prennent des antibiotiques pour soigner des infections, les médicaments aboutissent souvent dans les excréments dans les égouts. Les scientifiques continuent de trouver ces antibiotiques dans les eaux usées des résidences et les institutions de santé et s'inquiètent que la présence de ces médicaments contribue à la multiplication des bactéries résistantes aux antibiotiques. Durant la conférence American Chemical Society qui se tenait en Californie dernièrement, les chercheurs ont affirmés que les eaux usées contenaient d'autres produits chimiques qui pourraient aussi contribuer à la résistance aux antibiotiques: les métaux lourds.
Les scientifiques en environnement avaient constatés dans le passé qu'il y avait un lien entre les métaux et la résistance aux antibiotiques dans les sols contaminés avec des métaux ainsi que dans les sédiments de cours d'eau douce. Les bactéries qui vivent dans ces environnements comptent une quantité plus grande de bactéries résistantes que dans les sols non contaminés.
Edward F. Peltier de l'université du Kansas, David Graham de l'université Newcastle en Angleterre et leurs collègues se demandaient si le phénomène se retrouvait aussi dans les usines de traitement d'eaux usées. Ces usines créent un environnement unique où les antibiotiques, les métaux comme le zinc et le cuivre se retrouvent souvent. Les bactéries jouent aussi un rôle important dans le procédé de traitement. Après avoir retiré les solides des eaux usées, les usines de traitement mélange une boue qui contient un mélange de bactéries qui digèrent les composés organiques dissous.
Peltier et son équipe ont fait la simulation de ce procédé appelé traitement aux boues activées, afin de déterminer si les métaux pourraient propager la résistance aux antibiotiques. Ils ont construit une maquette de réacteurs de boues: chaque réacteur commençait avec de l'eau qui contenait un mélange de molécules organiques et d'autres nutriments trouvés habituellement dans les eaux usées, ainsi que des bactéries prélevés d'échantillons d'eaux usées dans une usine de traitement.
Après avoir laissé les bactéries se reproduire, les chercheurs ont lancé leurs mini-réacteurs dans 3 phases expérimentales. Dans la première, ils ont fait le monitorage des niveaux de référence de résistance aux antibiotiques dans les bactéries des boues. Les scientifiques ont ensuite ajouté des métaux, soit du cuivre ou du zinc, à quelques-uns de leurs réacteurs et ont fait le suivi des changements en résistance. Dans la troisième phase, ils ont ajouté un de trois antibiotiques à chaque réacteur. Pendant l'expérience, les chercheurs ont fait le monitorage des niveaux des matériaux organiques dissous pour s'assurer que les réacteurs fonctionnaient adéquatement.
Ils ont découvert que le cuivre sans antibiotiques pouvait promouvoir la résistance à l'antibiotique ciprofloxacin, et les niveaux de résistance augmentaient du niveau de référence de 7% de la population du réacteur dans la première phase à 11% après la 2e phase. Le zinc seul n'avait pas d'effets, mais en présence de certains antibiotiques, il augmentait les niveaux de résistance. Dans les réacteurs qui recevaient du zinc et du tetracycline, 63% des bactéries étaient résistantes aux antibiotiques. Entretemps, les niveaux de résistance dans les réacteurs qui avaient reçu du tetracycline et aucun métal étaient seulement 44%.
Si les métaux aident à propager la résistance aux antibiotiques dans les usines de traitement d'eaux usées, alors ils pourraient être une source de résistance plus persistante que les antibiotiques eux-mêmes, selon Peltier: "Les antibiotiques peuvent se décomposer, mais pas les métaux." dit-il.
Rolf U. Halden du Arizona State University, dit que l'étude est un excellent exemple d'interactions entre le génie de l'environnement et la chimie environnementale et leurs impacts importants sur la santé humaine. Il pense que les résultats soulèveront des questions sur nos façons de traiter les eaux usées industrielles qui contiennent beaucoup de métaux. Les usines de traitement mélangent souvent cette eau avec les eaux usées domestiques, mettant en contact les antibiotiques et les métaux ensemble. En enlevant les métaux des eaux usées industrielles avant de les envoyer dans les usines de traitement municipales pourrait minimiser ce problème, selon lui.
Photo: C&E News"Spreading Resistance During Wastewater Treatment
ACS Meeting News: Heavy metals promote the spread of antibiotic resistance in treatment plant microbes
When people pop antibiotics to treat infections, the drugs often end up excreted into sewage. As scientists continue to find these antibiotics in the wastewater coming from homes and hospitals, they worry that the drugs' presence is fueling the spread of antibiotic resistance. At the American Chemical Society meeting in Anaheim, Calif., researchers reported that wastewater contains other chemicals that might also promote antibiotic resistance: heavy metals.
Environmental scientists have previously observed a connection between metals and antibiotic resistance in metal-contaminated soils and freshwater sediments. The bacteria living in these environments had significantly higher levels of resistance than bacteria from noncontaminated soils.
Edward F. Peltier of the University of Kansas, Lawrence; David Graham of Newcastle University, in England; and their colleagues wondered if the phenomenon also occurred in wastewater treatment plants. These plants are a unique environment where, along with antibiotics, metals such as zinc and copper are common. Bacteria also play a key role in the treatment process. After removing solids from wastewater, treatment plants mix it with a sludge containing an array of bacteria that chew up dissolved organic compounds.
Peltier and his team simulated that process, called activated sludge treatment, to determine whether metals could spread antibiotic resistance. They constructed lab-scale versions of the sludge reactors from inverted 4-L glass bottles with their bottoms cut off. Each reactor started with water containing a mix of organic molecules and other nutrients commonly found in wastewater, along with bacteria from wastewater samples collected from a nearby treatment plant.
After allowing the bacteria to grow, the researchers put their collection of minireactors through three experimental phases. In the first phase, they monitored baseline levels of antibiotic resistance in the sludge bacteria. The scientists next added metals, either copper or zinc, to some of their reactors and monitored any changes in resistance. For the third phase, they added one of three antibiotics to each reactor. Throughout the experiment, the researchers monitored the levels of dissolved organic material to ensure that the reactors were running efficiently.
They found that copper alone, in the absence of antibiotics, could promote resistance to the antibiotic ciprofloxacin, with resistance levels jumping from a baseline level of 7% of the reactor population after the first phase to 11% after the second phase. Zinc alone didn't have an effect, but in the presence of certain antibiotics it did enhance resistance levels. In reactors receiving zinc and tetracycline, 63% of the bacteria were resistant to the antibiotic. Meanwhile, resistance levels in reactors that received tetracycline and no metal were only 44%.
If metals do help spread antibiotic resistance in wastewater treatment plants, then they could be a more long-lasting source of resistance than are antibiotics themselves, Peltier says. "Antibiotics can degrade, metals can't," he says.
Rolf U. Halden of Arizona State University, Tempe, calls the study "a great example of how environmental engineering and environmental chemistry intersect with a major issue in human health." He thinks that the results raise questions about how we deal with industrial wastewater, which contains significant levels of metals. Treatment plants often mix this water with domestic sewage, bringing antibiotics and metals together. Removing metals from industrial wastewater before it reaches these plants could minimize the problem, he says."
Excerpts of article published in the Chemical & Engineering News here: http://pubs.acs.org/cen/news/89/i14/8914scene.html
When I first noticed this article in C&E News, I did not make the connection with shale gas extraction and this discovery. But wait a minute! While I was translating the article, I remembered that shale gas wastewater does contain heavy metals! And as far as we can find out, here in Quebec, shale gas drilling and fracking water does go to our municipal wastewater treatment plants! Another scary impact of this crazy scheme called fracking!
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