Il y a des années, il fut un temps où les enfants d’un village rural d’Afrique du Sud voulaient encore nager dans les rivières voisines. Mais quand ils sortiraient de l’eau, ceux qui avaient la peau sensible auraient la pire éruption cutanée jamais vue, explique le professeur Philiswa Nomngongo. Elle vient du campus de l’Université de Johannesburg (UJ) dans le CBD.
Nomngongo est la chaire DSI/NRF SARChI : Nanotechnologie pour l’eau, au sein du département des sciences chimiques de l’UJ.
Elle a grandi dans le village de Flagstaff, dans la région de la côte sauvage du Cap oriental en Afrique du Sud.
« Dans mon village, il y a des ruisseaux et des rivières. Ce qui se passe, c’est que ceux qui n’ont pas d’argent pour acheter un réservoir pour la récupération des eaux de pluie dépendent du ruisseau ou de la rivière », dit-elle.
Les personnes qui ont des réservoirs feront leur bain, leur vaisselle et leur lessive avec l’eau de pluie pratique et relativement sûre. Ensuite, ils rejettent leurs eaux usées dans la rivière voisine.
« En aval, quelqu’un d’autre boit de l’eau de cette rivière », ajoute-t-elle.
La plupart des rivières d’Afrique du Sud peuvent n’avoir que quelques mètres de diamètre et environ jusqu’à la taille la plupart de l’année jusqu’à l’arrivée des crues éclair.
Et ce ne sont pas seulement les gens qui affectent la qualité de l’eau dans un tel village, c’est aussi le bétail.
« Quand les vaches marchent dans l’eau et qu’elle a l’air sale, les villageois attendent que l’eau redevienne claire, mais la question est : est-elle propre ? Le défi est que nous cherchons toujours à voir si l’eau est claire, plutôt que de regarder la qualité de cette eau particulière », dit-elle.
Sommaire
En amont de la ville
Les personnes qui vivent dans les grandes villes peuvent penser que la contamination en amont ne les affecte pas. Après tout, les stations d’épuration les protègent en éliminant les métaux lourds, les bactéries, les virus et plus encore de l’eau du robinet.
Mais l’eau du robinet dans les grandes villes provient souvent des rivières en amont. Et il existe un autre type de contamination qui s’infiltre dans presque toutes les usines de traitement des eaux.
Cette contamination, ce sont les médicaments que d’autres personnes utilisent en amont. Ceux-ci passent par leurs stations d’épuration. Ensuite, les médicaments se retrouvent dans les rivières alimentant en eau potable les villes et villages en aval.
Pharma dans nos propres robinets
« Ce que je peux dire à un citadin, c’est que toute eau claire ne signifie pas propre. En tant que chercheurs, nous connaissons les défis posés par les polluants. Les usines de traitement de l’eau ne peuvent pas éliminer les produits pharmaceutiques. Mais nous rejetons nous-mêmes des produits pharmaceutiques dans les eaux usées quotidiennement », explique Nomngongo.
« Dans les villes, nous recevons des médicaments parce que nous avons des aides médicales (assurance-maladie). Parfois, nous ne nous en soucions pas et disons : « Je suis guéri maintenant » et jetons nos médicaments. Le moyen le plus simple de le faire est de les rincer en bas des toilettes.
« Nous ne pensons pas que cela pourrait nous revenir par notre propre robinet. »
Les usines de traitement ne font pas grand-chose
« Les technologies des stations d’épuration éliminent certains polluants, mais pas tout », explique le Dr Mpingana Akawa. Elle vit près de la rivière Orange en Namibie. Le Dr Akawa a mené le travail expérimental pour la recherche dans le cadre de ses études de doctorat à l’université de Johannesburg.
« Les produits pharmaceutiques sont considérés comme des polluants organiques émergents. Nous devons nous rappeler que la plupart des produits pharmaceutiques ne sont pas réglementés.
« Par conséquent, il n’y a pas de limites sur la quantité qui devrait être dans l’effluent d’une usine de traitement des eaux usées avant qu’il ne soit rejeté dans l’environnement.
« Parce qu’ils ne sont pas réglementés, les gens ne surveillent pas vraiment ces choses avant de rejeter les eaux usées traitées. Je pense que c’est là que réside tout le problème », ajoute Akawa.
Coincé entre besoin et pollution
L’une des raisons pour lesquelles les produits pharmaceutiques contenus dans les eaux usées ne sont pas encore réglementés est qu’un « cocktail » d’un grand nombre d’entre eux est déversé quotidiennement dans les rivières. Parfois, cela rend très difficile l’établissement de règles à ce sujet, explique Nomngongo.
L’une des raisons pour lesquelles les usines de traitement de l’eau ne sont pas conçues pour éliminer les produits pharmaceutiques est qu’ils sont présents dans l’eau à de très faibles concentrations, ajoute-t-elle.
Il y a aussi la tension entre le traitement médical individuel et la gestion collective de l’eau.
« Les mères vivant avec le VIH doivent utiliser la Névirapine pour éviter de transmettre le virus à leurs bébés. Si vous commenciez à réglementer les ARV, comment réglementeriez-vous la Névirapine dans les eaux usées ? Nous sommes coincés entre un besoin et la pollution.
La névirapine est également utilisée dans le cadre d’une thérapie combinée pour les personnes qui suivent des traitements antirétroviraux.
« Les eaux usées de nos maisons vont à une station d’épuration. Là, elles sont traitées en plusieurs étapes. À la fin, l’eau traitée est rejetée dans la rivière la plus proche.
« C’est pourquoi la plupart de ces usines sont construites à proximité d’une rivière ou d’un ruisseau. Et si cette eau n’est pas bien traitée, cela signifie que la rivière à proximité sera contaminée par certains des polluants de la station d’épuration », ajoute-t-elle.
« Quand vous parlez d’ARV, ils ne vont pas seulement être en ville. Ils seront là dans les zones rurales parce que les mères qui prennent les ARV sont là aussi », explique Nomngongo.
Akawa déclare : « Ce n’est pas seulement avec les médicaments pour le traitement du VIH, mais aussi avec tout autre produit pharmaceutique que les gens prennent, le corps humain n’utilise pas tous les médicaments. Une partie seulement est absorbée et le reste est excrété dans l’urine ou les fèces. Tout cela finiront par se retrouver dans les eaux de surface, comme les rivières, que nous buvons. »
Surveillance des rivières et des eaux usées
Les recherches de Nomngongo et Akawa permettent un suivi régulier des cours d’eau et des effluents des stations d’épuration.
Il détecte deux médicaments antirétroviraux largement utilisés, la névirapine (NVT) et la zidovudine (AZT).
La méthode qu’ils ont développée est simple, rapide et économique. Il nécessite un équipement que l’on trouverait dans la plupart des laboratoires de chimie.
Leur étude est publiée dans Nanotechnologie environnementale, surveillance et gestion.
La méthode de préparation des échantillons a été décrite dans des études antérieures par d’autres chercheurs. En outre, des études antérieures ont également surveillé les médicaments antirétroviraux dans l’eau en utilisant d’autres méthodes, explique Akawa.
Dans cette étude, les échantillons d’eau sont pré-concentrés avant analyse. Les échantillons d’eau composites ont été prélevés dans la rivière, en amont et en aval d’une station d’épuration des eaux usées.
« Les ARV sont présents à de faibles concentrations. Cela signifie qu’il faut augmenter les concentrations de l’échantillon à analyser avec l’instrument.
Si vous venez de prélever de l’eau de la rivière, et que vous vous rendez au HPLC (Chromatographe Liquide Haute Performance), vous ne pourrez rien détecter. L’instrument ne pourra pas capter les ARV à cette très faible concentration », explique Akawa.
Résultats en une heure
Le procédé comprend la fabrication d’un adsorbant respectueux de l’environnement, ce qui prend environ deux jours. L’un des ingrédients est le charbon actif fabriqué à UJ à partir de pneus usés. Les ingrédients et l’adsorbant fabriqué peuvent être conservés à température ambiante.
Une fois la méthode calibrée, il faut environ une heure pour analyser trois échantillons d’eau composites provenant d’une bouteille en verre en trois exemplaires, explique Akawa.
« Les données de cette étude peuvent être utilisées comme référence lorsque les gouvernements et les organes législatifs établissent des lignes directrices pour les niveaux maximaux admissibles pour les ARV névirapine et zidovudine, conclut Akawa.