Des chercheurs mettent en lumière les complexités du traitement des eaux usées des hôpitaux

Dans un papier publié dans le Journal de technologie chimique et de biotechnologieune équipe multidisciplinaire comprenant des biologistes, des chimistes, des ingénieurs chimistes et des scientifiques de l’environnement, a étudié les caractéristiques des échantillons d’eaux usées provenant de l’un des plus grands hôpitaux de Crète et a démontré l’efficacité du traitement de l’eau à l’aide d’un traitement photocatalytique.

Les programmes conventionnels de traitement des eaux usées par boues ne sont pas équipés pour traiter efficacement les eaux usées des hôpitaux. Considérée comme hautement toxique pour les écosystèmes et les humains, l’eau peut contenir un cocktail de contaminants, notamment des micro-organismes pathogènes, des hormones et d’autres composés pharmaceutiquement actifs. Peut-être plus important encore, des concentrations élevées d’antibiotiques dans les effluents peuvent favoriser le développement de bactéries résistantes aux antibiotiques (ARA).

Danae Venieri, professeur du laboratoire de microbiologie environnementale de l’université technique de Crète et auteur correspondant de l’étude, a expliqué les défis majeurs présentés par les contaminants uniques présents dans les eaux usées des hôpitaux.

S’adressant à SCI, elle a déclaré : « La composition exacte varie en fonction des flux spécifiques qui sont combinés dans la station d’épuration de l’hôpital. Bien que les composés pharmaceutiquement actifs présents dans ces effluents puissent s’échapper intacts et s’accumuler dans le cycle de l’eau, la menace la plus importante provient peut-être du transfert de gènes de résistance aux antibiotiques (ARG). De tels gènes ont reçu beaucoup moins d’attention en ce qui concerne leur détection dans les flux aqueux et c’est là que notre travail vient combler cette lacune.

Le transfert de ces ARG entre bactéries est le mécanisme qui pilote l’évolution de la résistance aux antibiotiques, faisant de leur présence dans les eaux usées hospitalières une préoccupation majeure de santé publique.

Venieri a expliqué : « Les ARG ne sont devenus que récemment le centre d’activité de recherche simplement parce que les chercheurs ont ignoré les implications de leur existence, voire leur existence en tant que telle. Par analogie, personne ne se souciait de la présence de microcontaminants chimiques (p. ex. pesticides, produits pharmaceutiques, perturbateurs endocriniens, microplastiques) dans diverses matrices d’eau il y a 20 à 30 ans simplement parce que personne ne pouvait les détecter.

Les chercheurs ont constaté qu’il y avait une toxicité élevée et des niveaux significatifs d’ARB et d’ARG dans les échantillons d’eaux usées hospitalières qu’ils ont analysés, en particulier dans les eaux usées provenant de l’unité de pathologie et d’oncologie. En utilisant une méthode de traitement connue sous le nom de photocatalyse, qui utilise la lumière UV-A pour décomposer les contaminants présents dans l’eau, l’étude a révélé une diminution de plus de 80 % des composés pharmaceutiquement actifs et des bactéries.

Il est cependant significatif que la concentration d’ARG soit restée élevée après le traitement. Malgré cela, les auteurs concluent que le couplage de la photocatalyse à la fin des programmes conventionnels de traitement des eaux usées est un pas dans la bonne direction.

Le professeur Venieri a expliqué qu’il y avait trois exigences qui permettraient à la photocatalyse de devenir une solution durable pour le traitement des eaux usées hospitalières :

Elle a également noté : « Il est tout aussi important de convaincre les décideurs politiques et les parties prenantes aux niveaux national et international que le traitement des eaux usées va bien au-delà du processus traditionnel par boues activées. Sensibiliser le public et éduquer les jeunes générations est peut-être plus difficile que de résoudre les problèmes techniques.

Le professeur Venieri et son équipe continuent de développer leurs recherches transdisciplinaires à l’interface de la science et de l’ingénierie.

« La prochaine étape consiste à faire avancer nos recherches, en développant des unités et des applications à l’échelle pilote pour le traitement sur site des eaux usées hospitalières. Une unité à l’échelle pilote a déjà été installée dans les locaux d’un hôpital en Crète et les résultats obtenus jusqu’à présent sont très prometteurs en ce qui concerne l’élimination des agents pathogènes et des ARG des eaux usées hospitalières », a noté le professeur Venieri.