La très vaste utilisation des molécules d’antibiotiques en médecine humaine et/ou vétérinaire est à l’origine de leur introduction dans l’environnement. Or de nombreux antibiotiques comme la doxycycline, l’oxytétracycline, ou la lévofloxacine sont excrétés de l’organisme sous forme inchangée et peuvent donc rester actifs et présenter des risques pour l’environnement.
Les principaux médicaments à structures polaires, retrouvés dans les eaux superficielles, peuvent atteindre les eaux souterraines. A Berlin (Allemagne), Heberer a mis en exergue la présence de molécules pharmaceutiques comme l’acide clofibrique, mais aussi le diclofénac et le gemfibrozil. En 2000, Sacher et al ont procédé a la détermination de la présence de médicaments sur 105 échantillons d’eaux souterraines en Allemagne : 39 de ces échantillons présentaient des portions minimales d’ingrédients pharmaceutiques. Certains médicaments ont été détectés à des concentrations voisines de 10ng/L : des β-bloquants, des analgésiques, un antiépileptique (carbamazépine), le diclofénac, des antibiotiques et des produits de contraste iodés comme l’iopamidole.

Quand les stations d’épuration ne retiennent pas les résidus de médicaments, ils les rejettent dans les eaux de surface. La dilution, variable en fonction du site de rejet et des saisons, conduit à des concentrations en résidus en plus faible quantité que celles qui sont retrouvées dans les rejets. La dégradation de ces résidus, biotique et abiotique avec hydrolyse, photo dégradation et adsorption sur les sédiments, va se poursuivre dans les eaux de surface.
Le rythme d’occurrence des médicaments dans les stations d’épuration et les eaux de surface a été signalé par différents auteurs. Néanmoins, les médicaments sont des substances le plus souvent conçues pour être biologiquement actives, et peuvent ainsi interagir avec des cibles biologiques spécifiques ; cette fonction suscite des interrogations sur les risques écologiques et sanitaires liés à leur présence dans l’environnement.
Sur le plan des propriétés pharmacologiques des médicaments et sur leur structure chimique et de les propriétés physicochimiques, il est difficile de suivre les médicaments dans l’environnement vu très grande variété des molécules. Le devenir des médicaments au cours de leur usage thérapeutique et après rejet dans l’environnement est très variable.
L’évaluation des risques doit porter sur leurs effets toxiques ou allergisants quand ils se trouvent à l’état de traces au sein de mélanges complexes de polluants dans les eaux d’égouts et les eaux superficielles et sur la vérification qu’ils ne peuvent franchir les étapes de potabilisation. De plus les antibiotiques peuvent induire des effets liés à leurs cibles spécifiques, c’est-à- dire influencer les biomasses bactériennes de l’environnement que ce soit dans les sols, les eaux superficielles, les stations d’assainissement de traitement des eaux ou les réseaux de distribution d’eau potable. Dans ce cas, des perturbations peuvent se produire au sein des cycles épurateurs naturels ou artificiels et des dysfonctionnements apparaître au sein des systèmes d’assainissement (Levi, 2006).
Ils sont générateurs de problèmes éco systémiques et sanitaires pour les végétaux (phytoplancton) et la faune aquatiques (ichtyo faune).On peut se référer aux documents sur les "Etudes de mortalité sur poissons, micro crustacé, rotifères, poissons-zèbre, algues et daphnies" de (Henschel et al, 1997) et les "Tests d’écotoxicité sur des organismes d’eau douce" de (Yamashita et al, 2006).
Il existe des modèles éco-systémiques ou spécifiques d’études de la nocivité en laboratoire. Ce sont des indicateurs éco-toxicologiques (bio indicateurs) comme par exemple, des bactéries, des algues, des crustacés (daphnie,…), des poissons pour la nocivité dans les chaînes
N’y’a-t-il pas lieu de parler de risques de bio-accumulation des molécules par les espèces aquatiques notamment les poissons et d’altération considérable de la chimie et microbiologie des eaux ?