Anais Goulas

DIM 2013

Thèse soutenue le 16 Décembre 2016

Devenir et biodisponibilité des antibiotiques entrant dans les sols agricoles lors du recyclage des matières fertilisantes d’origines résiduaires

Résumé

Des antibiotiques sont introduits de façon chronique dans les sols lors de l’épandage des matières fertilisantes d’origine résiduaires (MAFOR), telles que le fumier ou les boues de station d’épuration. La dissémination de ces polluants dans l’environnement présente un risque à long terme pour la santé en raison notamment de l’apparition de résistances aux antibiotiques. L’origine et les propriétés des MAFOR peuvent influencer le devenir ultérieur des antibiotiques dans les sols. Ce devenir et les effets des antibiotiques sur les organismes vivants dépendent de leur (bio)disponibilité. Peu de données existent sur la (bio)disponibilité des antibiotiques dans les sols car elles sont conditionnées par le développement de méthodes d’extraction et d’analyse des molécules à de faibles teneurs, dans des matrices organo-minérales complexes. Ce travail de recherche se focalise sur les liens entre nature des MAFOR, devenir et biodisponibilité des antibiotiques dans les sols, et impacts sur les microorganismes du sol. Des méthodes chimiques ont été développées pour estimer la biodisponibilité et le devenir de deux antibiotiques (ciprofloxacine et sulfaméthoxazole) et de certains produits de transformation dans les sols amendés par des MAFOR et incubés au laboratoire. Un modèle a été utilisé pour décrire le devenir du sulfaméthoxazole et de son métabolite principal dans les sols en fonction de l’évolution de la matière organique de la MAFOR. Enfin, ces données chimiques ont été confrontées à des mesures biologiques dans les sols agricoles : la biodisponibilité des antibiotiques mesurée à l’aide de différentes extractions aqueuses a été reliée à leur biodégradation par des micro-organismes adaptés, ou à leur toxicité sur les activités microbiennes nitrifiantes. Ce travail a permis d’obtenir des résultats originaux qui pourront être utiles pour une évaluation des risques liés à la dispersion des antibiotiques dans l’environnement.

Publications

• A new extraction method to assess the environmental availability of ciprofloxacin in agricultural soils amended with exogenous organic matter - Anaïs Goulas & al. - Chemosphere, 2016

• Development of a soft extraction method for sulfamethoxazole and transformation products from agricultural soils: Effects of organic matter co-extraction on the environmental availability assessment - Anaïs Goulas & al. - Science of The Total Environment, 2017

• Explaining the accelerated degradation of ciprofloxacin, sulfamethazine, and erythromycin in different soil exposure scenarios by their aqueous extractability - Anaïs Goulas et al. - Environmental Science and Pollution Research, 2018