Depuis la première publication de Hignite et Azarnoff en 1976 , montrant la présence d’acide salicylique et d’acide clofibrique dans les eaux d’une station d’épuration de Kansas City, nombre de publications ont révélé que toutes les classes thérapeutiques sont concernées par ce problème de leur présence dans l’eau ou dans d’autres compartiments de l’environnement. Si les molécules médicamenteuses sont nombreuses dans l’environnement, elles ne sont pas seules ! Elles rejoignent d’autres polluants organiques persistants, des hydrocarbures, des solvants, des plastifiants, des insecticides, des hydrocarbures aromatiques polycycliques, des répulsifs, des désinfectants, des retardateurs de flammes, des métaux lourds. Tous ces composés peuvent agir sur les mêmes cibles que les médicaments comme c’est le cas par exemple pour les hormones et toutes les substances perturbatrices endocriniennes. Pour évaluer les risques pour l’homme et pour l’environnement, il est nécessaire de répertorier l’ensemble des sources susceptibles de contribuer aux rejets environnementaux : la conception des molécules chimiques et biologiques est issue des laboratoires des centres de recherche publique et de l’industrie ; la fabrication des principes actifs, effectuée par l’industrie chimique ;la fabrication des spécialités pharmaceutiques à usage humain et vétérinaire dans les laboratoires pharmaceutiques qui relèvent d’ailleurs des installations classées mais qui sont généralement certifiées aux normes ISO 9000, comme l’industrie chimique ;les utilisations en médecine humaine selon les prescriptions médicales, les conseils dispensés par les pharmaciens, sans oublier l’automédication ;les utilisations en médecine vétérinaire des animaux d’élevage et domestiques ;les utilisations en élevage industriel animal ou piscicole, à des fins thérapeutiques mais aussi de promotion de la croissance, d’additifs alimentaires, d’obtention d’une lactation permanente... ;le recyclage ou le rejet des médicaments non utilisés ;le rejet dans l’environnement de composés issus du métabolisme des substances médicamenteuses ;le comportement dans les stations d’épuration des eaux usées ou de potabilisation de l’eau de boisson ; le devenir, biodégradabilité ou persistance, dans l’environnement avec éventuellement bioconcentration dans certaines espèces végétales ou animales et éventuellement retour à l’homme par son alimentation pour les molécules les plus persistantes.
Les sources de contamination : Il faut distinguer deux types de sources. Les sources diffuses qui intéressent les populations humaines et animales en général et les sources ponctuelles qui sont à l’origine d’émissions plus concentrées mais limitées sur le plan géographique.
Les sources diffuses : Ce sont les traitements ambulatoires qui représentent la plus grande partie des médicaments rejetés par l’homme ainsi que les traitements des animaux domestiques dont la part n’a pas été évaluée mais qui, a priori, doit être faible. En effet, tous les médicaments font l’objet d’une métabolisation variable d’un médicament à l’autre, puis d’une élimination. Si l’élimination par voie pulmonaire est faible, il n’en est pas de même pour la voie digestive par les fèces et pour la voie urinaire, pour l’homme comme pour l’animal.
Quant aux médicaments non utilisés (MNU), ils sont parfois dispersés par les déchets ménagers ou rejetés directement dans les égouts ou dans les toilettes et dans les stations d’épuration.
Les sources ponctuelles : Elles sont liées à la fabrication des substances médicamenteuses dans l’industrie chimique qui les synthétise. Même si ces industries respectent les normes ISO 14000, nous n’avons aucune information qualitative ou quantitative sur les rejets aqueux éventuels qui sont contrôlés par les autorités mais sur des critères généraux (métaux lourds…). Il en est de même pour l’industrie pharmaceutique qui met ces molécules en formes pharmaceutiques. Les établissements de soins se caractérisent par une forte concentration de malades et par l’utilisation d’agents chimiques très variés : biocides, réactifs de laboratoire, cosmétiques, produits phytosanitaires et, bien entendu, des médicaments et produits de diagnostic. L’élimination de ces produits peut être effectuée directement par les professionnels du soin lors de leur utilisation, de leur préparation ou de leur administration, mais elle est aussi indirecte par les excréta des patients. Ce sont les principaux responsables de l’élimination des produits radiopharmaceutiques et anticancéreux.. Les élevages industriels d’animaux apportent aussi une contribution locale parfois importante à la contamination des milieux aqueux. Les principales catégories de substances médicamenteuses qui y sont utilisées sont les antibiotiques, les antiparasitaires et les hormones. Certains, comme la tylosine, sont utilisés comme promoteurs de croissance. Ces médicaments vétérinaires peuvent être dispersés directement dans l’environnement lors du traitement des animaux d’élevage (porcs, volailles, bovidés, caprins, chevaux…) ou indirectement en cas d’épandage des lisiers et purins dans les sols destinés à l’agriculture. Les élevages industriels piscicoles posent un problème particulier parce que les médicaments sont directement émis dans les eaux douces et les eaux marines. Les manipulations de poissons dans les élevages provoquent des stress importants à l’origine de la baisse d’efficacité de leur système immunitaire avec des risques de colonisation bactérienne et d’infection. De plus, les conditions d’hygiène incluant une forte densité de poissons, les difficultés d’isolement des animaux malades et l’absence de barrière sanitaire augmentent le risque de propagation des infections d’où l’usage des antibiotiques à titre préventif .Ces antibiotiques sont administrés le plus souvent mélangés à l’alimentation.
Les milieux concernés : L’atmosphère est peu concernée par ce problème, hormis les anesthésiques volatils. Quant à l’incinération des MNU, elle a montré qu’elle pouvait être menée avec la sécurité de ne pas retrouver dans les effluents ni les composés médicamenteux ni les produits intermédiaires susceptibles de modifier la composition des fumées, même avec des médicaments anticancéreux ; Les sols peuvent être contaminés par les aliments, par les déjections des animaux traités par des médicaments vétérinaires directement dans les prairies, mais aussi par l’épandage sur les champs des boues des stations d’épuration, même si l’épandage est encadré par le Code de l’Environnement et le Code Rural, puisqu’on ne recherche pas de façon spécifique la présence de médicaments. La contamination provient aussi des fumiers ou purins produits dans les étables, ce qui peut conduire à des concentrations locales parfois très fortes. Les pluies peuvent ensuite entraîner les substances les plus hydrophiles vers les eaux souterraines et les eaux de surface. Les milieux aquatiques sont ceux qui ont été les plus étudiés. La présence dans l’eau dépend de nombreux facteurs et, en particulier, de la demi-vie des molécules, liée à leur stabilité et à leurs propriétés physico-chimiques. Mais le rejet en continu de médicaments et de leurs métabolites dans les milieux aquatiques confère à ces molécules un caractère de « pseudo-persistance »
Les eaux résiduaires : Les eaux résiduaires urbaines contiennent des quantités mesurables de nombreux médicaments comme des anticancéreux via les eaux d’égouts domestiques ou hospitalières, du fait que leur demi-vie d’élimination est assez longue. De nombreux antibiotiques ont été détectés dans les effluents d’élevages industriels ou de fermes piscicoles, tels les nitro-imidazoles, les sulfamides, les macrolides, le triméthroprime .Parmi les hormones, les œstrogènes sont présents en concentrations plus élevées dans les effluents domestiques que dans les effluents industriels. Le composé le plus souvent retrouvé dans les effluents des stations d’épuration est l’acide clofibrique , Les anti-inflammatoires non stéroïdiens les plus concernés sont le diclofénac, et l’ibuprofène. Ce dernier n’est pas entièrement métabolisé chez l’homme et peut donc entrer dans l’environnement sous forme de composé initial ou de métabolites. D’autres médicaments comme les bêta-bloquants , les antidépresseurs, des anticonvulsivants, notamment la carbamazépine , des analgésiques puissants comme le métamizole et ses métabolites sont présents dans les eaux résiduaires, mais on y trouve aussi des produits de contraste iodés . Autres composés médicamenteux relevant des utilisations hospitalières ou cliniques, les produits de diagnostic, ont fait l’objet de nombreuses publications notamment en France. Quant aux eaux résiduaires des établissements de soin, des industries chimiques ou pharmaceutiques, des élevages intensifs ou des fermes piscicoles, elles peuvent présenter des concentrations extrêmement élevées qui peuvent être localement très dangereuses pour les composantes de l’environnement. Or il n’y a pas de norme pour la surveillance des résidus médicamenteux dans les eaux usées de ces établissements. Les stations d’épuration : Elles sont destinées à détruire la charge organique présente dans les eaux des affluents pour que les effluents en contiennent un minimum. Dans les STEP, la biodégradation conduit à des transformations très variables selon les molécules et sont peu efficaces sur l’ensemble des produits de contraste iodés. Les résidus de médicaments non retenus dans les STEP sont rejetés dans les eaux de surface, mais d’autres résidus peuvent aussi s’y jeter directement. Leurs concentrations sont abaissées progressivement par dilution ou par photodégradation , mais celle-ci est très variable d’une substance à l’autre. Les eaux marines ; Les eaux souterraines : Elles n’englobent pas que les nappes phréatiques mais tout un ensemble hétérogène dont la vulnérabilité est très variable selon la profondeur, la nature des terrains et la protection géologique. Les eaux destinées à la consommation humaine : Dans la majorité des cas, les eaux analysées ne contenaient pas de résidus de médicaments mais plusieurs auteurs ont retrouvé des molécules médicamenteuses dans les eaux de boisson : des anticancéreux. Les aliments ; Une contamination des aliments n’est pas à exclure. Bien qu’il n’existe pratiquement pas d’études sur les transferts de médicaments dans les végétaux ou les sources de protéines, leur présence est envisageable du fait de plusieurs facteurs : les antibiotiques et hormones utilisés à des fins de production sont probablement présents dans la chair des animaux destinés à la consommation ou dans le lait et produits dérivés, mais les médicaments à usage vétérinaire sont aussi concernés ; les sols contaminés par les excréments des animaux d’élevage sont parfois utilisés pour des productions végétales ; …