Dans un article récent publié dans Environment International Journal, les chercheurs ont effectué la plus grande surveillance spatio-temporelle jamais réalisée des produits chimiques/contaminants préoccupants (CEC) dans les voies navigables de Londres pendant la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), c’est-à-dire de 2019 à 2021.
Étude: UNE ÉVALUATION DES RISQUES ENVIRONNEMENTAUX ONE-HEALTH LIÉS AUX CONTAMINANTS PRÉOCCUPANTS DANS LES VOIES NAVIGABLES DE LONDRES PENDANT LA PANDÉMIE DU SRAS-CoV-2. Crédit d’image : Csaba Peterdi/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Dans le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) 2021, ils ont considéré la pollution comme l’une des plus grandes crises planétaires après le changement climatique et la perte de biodiversité.
Les effets toxiques des produits chimiques sur la faune sauvage, la santé humaine et environnementale sont moins clairs et constituent un obstacle à la réalisation d’écosystèmes urbains durables.
De plus, la pollution chimique est la principale cause de décès dans le monde, représentant plus de décès (environ 10 millions) que la guerre, les meurtres, la consommation d’alcool, le tabagisme et les maladies mortelles telles que le paludisme et le syndrome d’immunodéficience acquise (SIDA).
Les grandes villes du monde entier connaissent une augmentation démographique ; selon un rapport de la Commission européenne (UE) de 2020, ceux-ci pourraient augmenter de 68 % d’ici 2050, et leur densité de population est également élevée, ce qui a modifié leur environnement naturel et introduit une série de produits chimiques dans leur air, leur eau et leurs terres. À mesure que cette tendance se poursuit, elle aggravera encore davantage les environnements urbains dans les décennies à venir.
La Directive-cadre sur l’eau de l’Union européenne (DCE) a enrôlé 26 CEC, dont l’apparition, le devenir et les effets dans de multiples environnements sont nécessaires de toute urgence.
Les interventions de santé publique à grande échelle introduites pendant la pandémie du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) ont entraîné des changements marqués dans l’utilisation de produits chimiques (par exemple, produits pharmaceutiques), en particulier dans les grandes villes, ce qui a probablement modulé leurs risques environnementaux.
Londres, la troisième plus grande ville d’Europe après Istanbul et Moscou, compte ∼8,8 millions d’habitants ; ainsi, le potentiel du bassin de la Tamise à créer des impacts CEC est relativement plus important que celui des autres régions du Royaume-Uni. En outre, 57 points de débordement déversent chaque année plus de 39 millions de tonnes d’eaux usées brutes dans la Tamise.
L’Environment Agency (EA) a lancé une surveillance chimique semi-quantitative dans toute l’Angleterre en 2019, mais une résolution spatio-temporelle plus poussée est nécessaire pour comprendre les CEC et leurs risques dans les voies navigables de Londres.
Des études antérieures mesuraient de manière fiable les concentrations de produits chimiques ; cependant, la spectrométrie de masse en tandem par chromatographie liquide (LC-MS/MS) et la spectrométrie de masse précise à haute résolution (LC-HRMS) identifient encore plus rapidement les sources chimiques dans des échantillons environnementaux complexes provenant de rivières et d’usines de traitement des eaux usées (STEP) avec une sensibilité suffisante. .
De plus, ces méthodes nécessitaient moins de réactifs, de solvants et de consommables, ce qui réduisait le temps et les coûts.
Dans l’ensemble, ces progrès ont facilité l’intensification spatio-temporelle des programmes de surveillance des produits chimiques pour aider à prioriser rapidement et durablement les risques de CEC.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont réalisé une étude à haute résolution spatio-temporelle en trois campagnes, dont la première campagne, achevée le 27 novembre 2019 (un jour) sur 29 sites s’étendant sur 60 km de la Tamise (R. Thames), a été récupérée. 84 échantillons.
L’échantillonnage pour les campagnes deux et trois s’est déroulé respectivement du 14 octobre au 17 décembre 2020 et du 5 novembre au 14 décembre 2021. Dans le premier cas, l’équipe a collecté 133 échantillons d’eau de la R. Thames et de cinq autres rivières, R. Brent, Lee/Lea, Hogsmill, Wandle et le canal Grand Union, pendant 14 jours.
Dans ce dernier cas, l’équipe a collecté 168 échantillons provenant de plusieurs autres rivières de Londres, mais ne les a pas étudiés sur des transects spatialement résolus. Cependant, pour ces deux campagnes, les chercheurs ont visité ces sites à plusieurs reprises pour étudier les variations interjournalières.
Ils ont collecté 390 échantillons entre 2019 et 2021 pour la quantification du ou des composés cibles, le dépistage des suspects et la priorisation des risques de CEC. Au cours de la quantification, l’équipe a dérivé les valeurs de concentration environnementale mesurées (MEC) à partir de l’analyse LC-MS/MS, pour chaque substance CEC dans un échantillon individuellement et comme moyenne de trois analyses LC-MS/MS.
Ils ont regroupé des échantillons de la R. Thames dans une matrice regroupée pour des étalonnages séparés et ont quantifié séparément les sites d’eau douce et saumâtres.
Pour le dépistage suspect, ils ont sélectionné dix échantillons, deux dans chacun des cinq plans d’eau douce, en fonction du nombre et de la concentration de CEC et d’un site en aval sur chaque plan d’eau à des fins de comparaison.
En outre, les chercheurs ont utilisé un logiciel pour examiner 1 219 composés dans les bibliothèques de toxicologie et de pesticides de Shimadzu et dans des documents de référence supplémentaires de l’Imperial College de Londres.
Résultats
Une analyse ciblée et un dépistage suspect ont identifié 73 et 25 (98 composés au total), dont 66 (deux tiers) étaient quantifiables avec des CEM comprises entre 3 et 3 326 ng/L.
La moyenne des CEM totales combinées pour toutes les substances quantifiées à chaque site pour toutes les années était de 1 181 ± 905 ng/L. Bien que les CEM soient globalement relativement similaires pour les substances courantes, leur résolution spatiale était beaucoup plus grande que dans toute étude précédente.
Les cinq principaux composés étaient des produits pharmaceutiques très variables, à savoir l’acide salicylique (un métabolite de l’aspirine), la carbamazépine (un antipsychotique), la clarithromycine (un antibiotique), le tramadol (un analgésique opioïde) et le diclofénac (un anti-inflammatoire) avec des CEM respectives de 190. ±295 ng/L, 127 ±109 ng/L, 122 ±163 ng/L, 109 ±84 ng/L et 100 ±88 ng/L. Le diclofénac et la clarithromycine figuraient également sur les précédentes listes de surveillance de la DCE de l’UE.
L’analyse hiérarchique par grappes (HCA) de toutes les données MEC a différencié les signatures chimiques des eaux usées traitées (34 composés) et des trop-pleins d’égouts unitaires (CSO)/rejets d’eaux usées brutes (27 composés) et a révélé des regroupements clairs.
En termes de groupes de taille, le premier groupe était dominé par les sites d’échantillonnage sur les rivières affluentes en aval des points de rejet des STEP/CSO.
Beverley Brook et R. Hogsmill ont été les sites les plus touchés, les tendances temporelles des MEC de R. Hogsmill reflétant les données de prescription du NHS, notamment pour les médicaments utilisés pour traiter le COVID-19.
Les prescriptions du NHS d’antidépresseurs et d’antipsychotiques ont également augmenté dans le Grand Londres pendant la pandémie de COVID-19 ; cependant, les tendances des CEM fluviales ne reflétaient pas celles-ci.
De plus, ces médicaments présentaient un risque faible à insignifiant pour la vie aquatique, à l’exception du citalopram, de la sertraline et de la clozapine, qui présentaient un risque modéré, avec des quotients de risque (QR) compris entre un et dix. Au contraire, les CEC présentes dans les eaux douces, telles que l’imidaclopride, l’azithromycine et le diclofénac, présentaient un risque élevé pour la vie aquatique (tous les QR ≥ 10).
Le deuxième groupe ne présentait aucun effluent de STEP ni aucune activité de CSO ; ainsi, leur contamination provenait probablement du ruissellement de surface, du lixiviat, des mauvais raccordements aux égouts, des fuites et du déversement direct.
Deux groupes principaux de CEC existaient après HCA dans toutes les données, le premier groupe comprenant 27 composés, tels que le diclofénac, le témazépam et le tramadol, principalement des effluents d’eaux usées. Le deuxième groupe comptait 39 composés, dont 31 médicaments et huit pesticides.
Pendant le confinement lié au COVID-19, la migration quotidienne vers et depuis Londres et les déplacements intra-urbains ont diminué respectivement de >77 % et >60 %, ce qui a réduit les niveaux d’ammoniac dans les affluents des STEP.
De plus, en 2019, aucune OSC n’a chuté R. Tamise, au moins dans les 48 heures suivant le prélèvement ; cependant, en 2020, 11 OSC ont eu lieu dans cette région.
Pour les 64 CEC quantifiables dans la R. Thames, l’intervalle moyen et interquartile (IQR) des CEM a légèrement diminué en 2020, mais est revenu à des niveaux statistiquement plus élevés en 2021.
Les diminutions les plus significatives de la MEC dans R. Thames étaient attribuables au témazépam (un antidépresseur et un marqueur des effluents traités), à la lidocaïne (un anesthésique et un agent coupant la cocaïne), au clopidrogel (un médicament antiplaquettaire) et à l’acétamipride (un insecticide néonicotinoïde).
Conclusions
Selon les auteurs, il s’agissait de l’une des premières surveillances à grande échelle des voies navigables de la région du Grand Londres à une résolution spatio-temporelle exceptionnellement élevée, qui a identifié 98 CEC au cours de la période 2019-2021.
De cette façon, cette étude a jeté une base solide pour évaluer l’impact historique de la pandémie de COVID-19.
