ARTICLE
Auteur(s) : Layla
Ben Ayed1,2, Zoubeir Alouini, Myriem Jemli, Sonia
Sabbahi
1Laboratoire Sciences et techniques de l’eau,
Institut agronomique de Tunisie (Inat), 43, avenue Charles Nicolle,
1082 Tunis- Mahrajène Tunisie
2Laboratoire de parasitologie des eaux usées et des
boues résiduaires, Institut national de recherche en génie rural,
eaux, et forêts (INRGREF), Rue Hédi Karray, BP n°10, Ariana 2080,
Tunis, Tunisie
Article reçu le 3 Janvier 2007, accepté le 30 Août 2007
Face à la demande en eau sans cesse croissante pour les
besoins des divers secteurs d’activité, demande confrontée à des
limitations des ressources hydrauliques et à des conditions
climatiques ardues, les recours à la réutilisation des eaux usées
traitées et à la valorisation des boues résiduaires ont été
proposés comme des alternatives intéressantes d’un point de vue
économique et notamment agronomique.En Tunisie, le volume annuel de
la réutilisation des eaux usées traitées a été estimé à
120 millions de mètres cubes en 1996 et il est prévu
d’augmenter ce volume pour atteindre 210 millions de mètres
cubes à l’horizon de l’an 2010 [1].Si sur le plan de la composition
chimique et dans le domaine bactériologique un effort réel
d’évaluation et de réglementation a été fait, les informations et
les données concernant le risque parasitaire sont encore plus
sommaires [2, 3].Les normes tunisiennes de qualité régissant la
réutilisation des eaux usées traitées et celle des boues
résiduaires (NT106.03 et NT106.20 respectivement) ne fixent de
limites que pour les œufs d’helminthes, qui doivent être
inférieures à 1 œuf/L. Aucun détail n’est stipulé pour les
spores, les kystes ou les oocystes des protozoaires.Les
micro-organismes pathogènes pouvant être véhiculés par les eaux ou
par les boues se répartissent effectivement en trois grands groupes
comprenant les bactéries, les virus et les parasites. L’analyse des
risques sanitaires liés à ces agents montre que les parasites se
distinguent nettement des bactéries et des virus de par leur
résistance dans l’environnement et de par leur faible dose
infectante [4-6]. Selon les études de Strauss [7], de Faby et
Brissaud [8] et de Thompson [9], les kystes d’amibes et de Giardia
sp. peuvent survivre dans l’environnement durant plusieurs mois et
pour les œufs de Tænia sp. et d’Ascaris sp., la survie varie de
9 mois à plus d’1 an respectivement ; en outre,
quelques unités ingérées peuvent suffire à déclencher des maladies,
voire des épidémies (épidémie de Milwaukee causée par
Cryptosporidium sp. aux États-Unis d’Amérique, en 1994).En Tunisie,
des études antérieures menées pour une estimation de la charge
parasitaire dans les eaux usées et dans les boues résiduaires ont
montré la présence d’une myriade de parasites comprenant des œufs
d’helminthes (Ascaris sp., Hymenolepis nana, Trichuris sp.,
Enterobius vermicularis) et des kystes de protozoaires (Giardia,
Entamoeba histolytica/dispar, Entamoeba coli) [10-12]. Dans tous
ces cas d’étude, la fréquence des protozoaires dépassait largement
celle des helminthes. Cela est en parfaite corrélation avec les
données des enquêtes épidémiologiques locales [13, 14]. Ces
dernières ont également montré que Giardia duodenalis est l’espèce
la plus dominante parmi les protozoaires et Enterobius vermicularis
parmi les helminthes.La réutilisation des eaux usées traitées pour
diverses fins et la valorisation agricole des boues font qu’il
devient impératif d’évaluer le risque sanitaire inhérent des
parasites. Cela nous permettra en un premier temps de déterminer la
prévalence des parasites dans des échantillons d’eaux usées et de
boues résiduaires tunisiens et dans un second temps de rendre
compte de l’efficacité des filières de traitement pour
l’élimination de ces formes pathogènes.
Matériel et méthode
Procédure d’échantillonnage et caractéristiques des stations
d’épuration
Cinq litres d’échantillons moyens de 24 heures d’eaux usées
brutes et d’eaux usées traitées, recueillis à partir d’un
échantillonneur moyen automatique, installé dans les stations, et
100 grammes de boues (boues déshydratées et boues sèches) ont
été collectés entre les mois de septembre et de décembre 2005
à partir de sept stations d’épuration à réseau unitaire :
Charguia, Chotrana, Grombalia, Kalaat el Andalous, Mahdia, Mornag
et Sud Méliane (figure 1, tableau 1).
Ces sept stations ont été sélectionnées en se basant sur les
pourcentages des personnes diarrhéiques infectées par les
parasitoses intestinales fournis par les études épidémiologiques
locales [14] et sur la filière de traitement adoptée (lagunage,
boues activées).
Un contrôle des conditions météorologiques précède chaque
échantillonnage.
Le volume de 5 litres échantillonné est défini, avec le
volume de 2,5 litres, comme étant le volume donnant les
résultats les plus significatifs [10, 11, 15]. L’échantillonnage de
larges volumes d’eau engendre l’obtention d’un important culot qui
peut perturber l’observation microscopique.
Les différents types d’échantillons collectés à partir de chaque
station comportent toujours un prélèvement d’eaux usées brutes et
un prélèvement d’eaux usées traitées associés à un prélèvement de
boues déshydratées dans la station de Chotrana, et à un prélèvement
de boues sèches dans la station de Mornag.
Tableau 1 Paramètres des stations d’épuration.
Table 1 Characteristics of treatment plants.
|
Paramètres
|
DB05 (Kg/j)
|
Débit (m3/j)
|
- Capacité (équivalent
- habitant)
|
Nature des affluents par ordre de dominance
|
Traitement primaire des eaux usées
|
Traitement secondaire des eaux usées
|
Traitement des boues
|
Désinfection
|
Rendement épuratoire (%)
|
|
Charguia
|
11 370
|
39 481
|
394 810
|
Domestiques
|
Décantation primaire
|
Boues activées
|
Absence
|
Absence
|
93
|
|
Touristiques
|
|
Industriels
|
|
Chotrana
|
38 003
|
103 543
|
1 035 430
|
Domestiques
|
Décantation primaire
|
Chenal d’oxydation
|
Digestion anaérobie
|
Absence
|
92
|
|
Industriels
|
|
Touristiques
|
Déshydratation
|
|
|
|
Grombalia
|
990
|
3 121
|
19 461
|
Industriels
|
Décantation primaire
|
Chenal d’oxydation
|
Lits de séchage
|
Absence
|
96
|
|
Domestiques
|
|
Kalaat el Andalous
|
119
|
265
|
9 824
|
Domestiques
|
Absence
|
Lagunage aéré
|
Absence
|
Absence
|
92
|
|
Industriels
|
|
Mahdia
|
1 730
|
5 161
|
46 138
|
Domestiques
|
Absence
|
Lagunage aéré
|
Absence
|
Ultraviolet
|
84
|
|
Industriels
|
|
Touristiques
|
|
Mornag
|
457
|
3 200
|
37 778
|
Domestiques
|
Décantation primaire
|
Boues activées
|
Lits de séchage
|
Ultraviolet
|
95
|
|
Industriels
|
|
Sud Méliane
|
18 059
|
57 766
|
632 452
|
Domestiques
|
Décantation primaire
|
Chenal d’oxydation
|
Déshydratation
|
Absence
|
67
|
|
Industriels
|
|
Touristiques
|
Technique de Bailenger pour les eaux usées et les boues
Pour les échantillons d’eaux usées, cette méthode repose sur la
décantation des échantillons collectés pendant 24 heures. Le
sédiment est récupéré et est centrifugé pendant 15 minutes à
1 000 x g. Le culot obtenu est mélangé volume à
volume avec le tampon acétoacétique à pH 4,5. Ce pH est considéré
comme le plus favorable pour concentrer l’ensemble des éléments
parasitaires. De l’éther est ajouté à deux fois le volume de la
solution obtenue, puis le tout est agité pendant 10 minutes.
Le sédiment obtenu après une centrifugation à
1 000 x g pendant 6 minutes, est remis en
suspension avec 5 fois le volume d’une solution de sulfate de
zinc (33 % ; densité, d = 1,18). Cette densité
a été considérée comme adéquate pour une bonne purification des
parasites [16]. Le volume V du produit est mesuré [17].
Pour les échantillons de boues, après une décantation de
24 heures également, du tampon acétoacétique à pH 4,5 et de
l’éther sont ajoutés dans les mêmes conditions que pour les
échantillons d’eaux usées. Le culot obtenu est centrifugé à
1 000 x g pendant 10 minutes [17].
Les œufs d’helminthes (principalement Ascaris sp., Taenia sp.,
Enterobius vermicularis, Hymenolepis nana, Hymenolepis diminuta,
Trichuris trichiura, toxocara sp.) et les kystes de protozoaires
(principalement Giardia sp., Entamoeba coli, Entamoeba
histolytica/dispar, Entamoeba hatmani, Endolimax nana,
Cryptosporidium sp., Dientamoeba fragilis, Pseudolimax butschlii)
sont recherchés dans les analyses microscopiques.
Le nombre total d’œufs et de kystes présents par litre d’eaux
usées et par 100 grammes de boues est déterminé comme
suit :
Où :
N : nombre total d’œufs et de kystes présents par litre
d’eaux usées ou par 100 grammes de boues dans l’échantillon
originel ;
X : nombre d’œufs et de kystes ;
P : volume du produit observé sous microscope
(50 μL) ;
V : volume du produit final ;
S : volume de l’échantillon originel (5 litres pour
les eaux usées et 100 grammes pour les boues).
Résultats
Vingt-huit échantillons (12 d’eaux usées brutes,
13 d’eaux usées traitées et 3 échantillons de boues dont
2 sont des échantillons de boues déshydratées et 1 de boues sèches)
ont été collectés à partir de sept stations d’épuration
tunisiennes.
Le tableau 2 montre les abondances
moyennes des formes de résistance des parasites, en kystes de
protozoaires et en œufs d’helminthes dans des échantillons d’eaux
usées brutes traitées et dans des échantillons de boues collectés
pendant le mois de septembre, considéré en Tunisie comme saison
chaude (température moyenne enregistrée 33 °C), et les mois
d’octobre, novembre et décembre, considérés comme saisons
froides.
D’après les données du tableau 2, on
constate que concernant l’embranchement des helminthes, deux
grandes classes sont observées : les nématodes représentés par
les œufs d’Ascaris sp. et d’Enterobius vermicularis et les cestodes
représentés par les œufs de Taenia sp. et d’Hymenolepis nana.
Parmi les protozoaires, les kystes d’amibes (Entamoeba coli,
Entamoeba histolytica/dispar) et les kystes des flagellés (Giardia
sp.) sont toujours dans les eaux usées.
Il est à noter également que dans tous les échantillons d’eaux
usées ou de boues, il y a une dominance remarquable des kystes de
protozoaires sur les œufs d’helminthes. Le nombre moyen des kystes
de protozoaires à l’entrée des stations est relativement élevé et
varie de 906 à 1 679 kystes/L d’eaux usées, de 8 à 23
kystes/100 g de boues déshydratées, de 8 à 16
kystes/100 g de boues sèches alors que celui des helminthes
est nettement plus faible et varie entre 17 et 466 œufs/L dans les
eaux usées brutes à 11 œufs/100 g de boues déshydratées
et en absence totale dans les échantillons de boues sèches.
L’élimination des formes de résistance est variable et
tributaire à la fois de la charge initiale trouvée et de la filière
de traitement de la station. En effet, la charge parasitaire en
œufs d’helminthes (17 à 466 œufs/L) chute considérablement
dans les eaux usées traitées dans toutes les stations et aucun œuf
n’a été décelé durant tous les mois d’échantillonnage, et ce quelle
que soit la filière de traitement (tableau
3).
Pour les kystes de protozoaires, l’abattement est variable. Il
est de 100 % dans les stations à boues activées de Charguia,
de Grombalia (uniquement dans l’échantillon collecté au mois de
novembre) et dans la station à lagunage de Mahdia, tandis que les
pourcentages d’abattement pour les autres stations (Chotrana,
Mornag, Grombalia au mois de décembre, Sud Méliane et Kalaat el
Andalous) varient entre 82 et 96 % (tableau
3). Le pourcentage d’abattement le plus faible (72 %)
a été observé au sein de la station d’épuration de Kalaat el
Andalous, à partir des échantillons collectés au mois d’octobre. Il
est à noter qu’au cours du mois de septembre, mois relativement
chaud en Tunisie, l’élimination des kystes de protozoaires est
totale alors qu’aux mois d’octobre, de novembre et de décembre,
relativement froids, l’abattement est moins important : cela
plaide en faveur d’une tendance accrue à l’enkystement des
protozoaires durant les mois froids de l’année.
Le rendement épuratoire des différentes filières de traitement
vis-à-vis des kystes de protozoaires fait du lagunage et des boues
activées deux systèmes efficaces d’élimination des parasites, avec
respectivement 92 et 91 % d’abattement.
Malgré le niveau d’excrétion enregistré dans les eaux usées
brutes et malgré leur résistance dans l’environnement, aucun œuf
d’helminthes n’a pu être détecté dans les eaux usées traitées,
exception faite pour les eaux provenant de la station de Sud
Méliane qui ne contenaient des œufs de Taenia sp. qu’au niveau des
échantillons d’eaux usées traitées et non au niveau des eaux usées
brutes. Ce résultat paradoxal peut être expliqué par une
contamination au sein de la station (au niveau du prétraitement par
la fixation des œufs dans un dégrilleur par exemple, ou bien par
fixation au préalable au niveau du bassin d’activation, etc.).
L’important abattement des œufs d’helminthes est la conséquence
directe de leur importante taille et donc de leur importante
vitesse de décantation relativement aux kystes de protozoaires.
Divers taux d’élimination des kystes de protozoaires et des œufs
d’helminthes ont été observés selon les stations étudiées.
En effet, pour la station de Charguia, station à boues activées
avec une décantation primaire, l’élimination des kystes de
protozoaires et des œufs d’helminthes est totale durant tous les
mois d’échantillonnage malgré des concentrations initiales assez
élevées.
La station de Chotrana, à chenal d’oxydation avec une
décantation primaire, a présenté un abattement de 88 % des
formes infectantes de protozoaires dans l’échantillon d’eaux usées
traitées collecté au cours du mois de septembre.
Le rendement d’élimination de la charge parasitaire de la
station de Charguia est supérieur à celui de Chotrana, car cette
dernière fonctionne en surcharge. Cependant, il est à noter que
leurs rendements épuratoires sont très satisfaisants si on tient
compte de la charge initiale élevée en parasites.
La station de Grombalia, station qui a le même système
d’épuration que la station sus-citée, a donné deux abattements
différents selon les mois d’échantillonnage. En effet, un
abattement total des parasites a été observé au cours du mois de
novembre et un autre de 92 % a été atteint au mois de
décembre.
À partir des échantillons de Kalaat el Andalous, station à
lagunage aéré, des kystes d’Entamoeba histolytica/dispar ou
d’Entamoeba coli ont été détectés dans tous les échantillons d’eaux
usées traitées collectés, quel que soit le mois de
l’échantillonnage.
Mahdia, station à lagunage aéré également, a donné de meilleurs
résultats puisqu’on assiste à une absence totale des parasites dans
les échantillons d’eaux usées traitées. Cette station se
caractérise également par la présence exclusive de kystes
d’Endolimax nana, non détectés dans aucune autre des stations
étudiées.
La station de Mornag, station compacte à boues activées avec
décantation primaire, se caractérise par la présence de kystes
d’Entamoeba histolytica/dispar dans les eaux usées traitées. Comme
il s’agit d’une station compacte, le temps de décantation est
réduit, ce qui peut vraisemblablement expliquer la présence de
parasites dans les eaux usées traitées, car en principe les kystes
de protozoaires nécessitent un long temps de décantation compte
tenu de leur faible taille.
Enfin, à partir d’échantillons de la station de Sud Méliane à
chenal d’oxydation, les kystes d’Entamoeba histolytica/dispar sont
détectés dans l’échantillon collecté au mois de décembre.
La prévalence de chaque parasite a été déterminée sur la base
des données du tableau 2.
- • Entamoeba coli, protozoaire non pathogène, se
rencontre dans tous les échantillons d’eaux usées et de boues
résiduaires de toutes les stations étudiées (100 %) et se
distingue par les plus fortes concentrations (jusqu’à 856
kystes/L). Les concentrations les plus élevées obtenues ont été
décelées au niveau de la station de Charguia. Entamoeba coli a été
détecté une seule fois au niveau d’un échantillon d’eaux usées
traitées à partir de Kalaat el Andalous au cours du mois de
décembre.
- • Entamoeba histolytica/dispar, amibe pathogène, se
retrouve dans 100 % des échantillons d’eaux usées brutes et de
boues résiduaires, dans 46 % des échantillons d’eaux usées
traitées, pourcentage relativement élevé comparé avec les autres
parasites détectés. Les concentrations sont assez élevées : de
160 à 720 kystes/L d’eaux usées brutes, de 66 à
320 kystes/L d’eaux usées traitées, de 8 à
23 kystes/100 g de boues déshydratées et
8 kystes/100 g de boues sèches.
- • Giardia sp., agent responsable de la giardiase, a été
rencontré dans 92 % des cas étudiés. Les kystes de Giardia sp.
ont été décelés au niveau des échantillons d’eaux usées brutes et
de boues mais dans aucun échantillon d’eaux usées traitées. Les
concentrations des échantillons positifs sont un peu plus faibles
qu’en ce qui concerne les kystes d’amibes et varient entre 120 et
653 kystes/L d’eaux usées, 8 kystes/100 g de boues
déshydratées et 12 kystes/100 g de boues sèches.
L’absence de kystes de Giardia sp. dans les eaux usées traitées
et leur concentration inférieure relativement à celles des autres
kystes de protozoaires peuvent s’expliquer de différentes manières.
La première est le bon rendement des filières de traitement et la
seconde est liée aux limites de la technique de Bailenger, sachant
qu’à la base cette technique est principalement adaptée pour la
détection des œufs d’helminthes. Cette dernière hypothèse doit être
évoquée, car d’après les données épidémiologiques relatives aux
affections diarrhéiques locales, Giardia sp. est de loin le
protozoaire dominant chez l’homme.
Concernant les helminthes, des œufs de nématodes et de cestodes
ont été retrouvés.
- • Ascaris sp., parasite pathogène, a été retrouvé dans
11 échantillons d’eaux usées brutes avec des concentrations
allant de 66 à 466 œufs/L, dans un seul échantillon de boues
avec une faible concentration de l’ordre de 11 œufs/100 g
de boues déshydratées, et dans aucun échantillon d’eaux usées
traitées et de boues sèches.
- • Enterobius vermicularis, Taenia sp., Hymenolepis nana,
tous pathogènes, ont été isolés également en plus faibles
concentrations et détectés dans des échantillons d’eaux usées
brutes notamment, à un moindre degré dans des échantillons de boues
déshydratées, mais dans aucun échantillon de boues sèches. Les
concentrations varient respectivement de 26 à 100, de 26 à 96 et
finalement à 53 œufs/L.
Tableau 2 Tableau récapitulatif de la présence des
formes infectantes dans les échantillons d’eaux et de boues
collectés.
Table 2 Parasite concentrations in sewage and sludge
samples.
|
Stations
|
Date d’échantillonnage
|
Types d’échantillons
|
- Kystes de protozoaires
- Kystes/L d’eaux
ou kystes/100 g de boues
|
- Œufs d’helminthes
- Œufs/L d’eaux
- ou œufs/100 g de boues
|
|
Charguia
|
Septembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (293)
- Entamoeba coli (680)
- Entamoeba histolytica/dispar (706)
|
- Ascaris sp. (213)
- Taenia sp. (26)
- Enterobius vermicularis (26)
|
|
Total
|
1 679
|
265
|
|
Eaux usées traitées
|
0
|
0
|
|
Total
|
0
|
0
|
|
Octobre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (356)
- Entamoeba coli (856)
- Entamoeba histolytica/dispar (356)
|
- Ascaris sp. (130)
- Enterobius vermicularis (40)
|
|
Total
|
1 568
|
170
|
|
Eaux usées traitées
|
0
|
0
|
|
Total
|
0
|
0
|
|
Novembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (653)
- Entamoeba coli (840)
- Entamoeba histolytica/dispar (840)
|
Ascaris sp. (466)
|
|
Total
|
2 333
|
466
|
|
Eaux usées traitées
|
0
|
0
|
|
Total
|
0
|
0
|
|
ARRAY(0x36d388)
|
|
Chotrana
|
Septembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (220)
- Entamoeba coli (523)
- Entamoeba histolytica/dispar (370)
|
- Ascaris sp. (250)
- Taenia sp. (96)
- Enterobius vermicularis (80)
|
|
Total
|
1 113
|
426
|
|
Eaux usées traitées
|
0
|
0
|
|
Total
|
0
|
0
|
|
Boues déshydratées
|
- Giardia sp. (8)
- Entamoeba coli (40)
- Entamoeba histolytica/dispar (23)
|
- Ascaris sp. (11)
- Enterobius vermicularis (6)
|
|
Total
|
71
|
17
|
|
Décembre
|
Eaux usées traitées
|
Entamoeba histolytica/dispar (133)
|
0
|
|
Total
|
133
|
0
|
|
Boues déshydratées
|
- Entamoeba coli (8)
- Entamoeba histolytica/dispar (8)
|
Enterobius vermicularis (4)
|
|
Total
|
16
|
4
|
|
ARRAY(0x2e7660)
|
|
Grombalia
|
Novembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (320)
- Entamoeba coli (400)
- Entamoeba histolytica/dispar (720)
|
Ascaris sp. (133)
|
|
Total
|
1 440
|
133
|
|
Eaux usées traitées
|
0
|
0
|
|
Total
|
0
|
0
|
|
Décembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (120)
- Entamoeba coli (640)
- Entamoeba histolytica/dispar (640)
|
- Ascaris sp. (100)
- Enterobius vermicularis (100)
|
|
Total
|
1 400
|
200
|
|
Eaux usées traitées
|
Entamoeba histolytica/dispar (166)
|
0
|
|
Total
|
166
|
0
|
|
ARRAY(0x2c3a20)
|
|
Kalaat el Andalous
|
Octobre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (296)
- Entamoeba coli (413)
- Entamoeba histolytica/dispar (213)
|
Ascaris sp. (173)
|
|
Total
|
922
|
173
|
|
Eaux usées traitées
|
Entamoeba histolytica/dispar (66)
|
0
|
|
Total
|
66
|
0
|
|
Novembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (266)
- Entamoeba coli (333)
- Entamoeba histolytica/dispar (600)
- Entamoeba hartmani (66)
|
- Ascaris sp. (133)
- Taenia saginata (66)
|
|
Total
|
1 265
|
199
|
|
Eaux usées traitées
|
Entamoeba histolytica/dispar (80)
|
0
|
|
Total
|
80
|
0
|
|
Décembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (0)
- Entamoeba coli (533)
- Entamoeba histolytica/dispar (373)
|
- Ascaris sp. (106)
- Enterobius vermicularis (53)
- Hymenolepis nana (53)
|
|
Total
|
906
|
212
|
|
Eaux usées traitées
|
Entamoeba coli (93)
|
0
|
|
Total
|
93
|
0
|
|
ARRAY(0x2d369c)
|
|
Mahdia
|
Octobre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (400)
- Entamoeba coli (720)
- Entamoeba histolytica/dispar (160)
- Endolimax nana (160)
|
Ascaris sp. (160)
|
|
Total
|
1 040
|
160
|
|
Eaux usées traitées
|
0
|
0
|
|
Total
|
0
|
0
|
|
ARRAY(0x2d1b58)
|
|
Mornag
|
Décembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (133)
- Entamoeba coli (600)
- Entamoeba histolytica/dispar (600)
|
Ascaris sp. (66)
|
|
Total
|
1 333
|
66
|
|
Eaux usées traitées
|
Entamoeba histolytica/dispar (320)
|
0
|
|
Total
|
320
|
0
|
|
Boues sèches
|
- Giardia sp. (12)
- Entamoeba coli (16)
- Entamoeba histolytica/dispar (8)
|
0
|
|
Total
|
720
|
0
|
|
ARRAY(0x2d0558)
|
|
Sud Méliane
|
Décembre
|
Eaux usées brutes
|
- Giardia sp. (266)
- Entamoeba coli (333)
- Entamoeba histolytica/dispar (333)
|
0
|
|
Total
|
932
|
0
|
|
Eaux usées traitées
|
Entamoeba histolytica/dispar (106)
|
Taenia saginata (53)
|
|
Total
|
106
|
53
|
Tableau 3 Rendements d’élimination de parasites des
sept stations d’épuration étudiées.
Table 3 Parasite elimination rates in the treatment
plants studied.
|
Stations
|
Date de prélèvement
|
Abattement des kystes de protozoaires (%)
|
Abattement des œufs d’helminthes (%)
|
|
ARRAY(0x3754b0)
|
|
Charguia
|
Septembre
|
100
|
100
|
|
Octobre
|
100
|
100
|
|
Novembre
|
100
|
100
|
|
Moyenne
|
100
|
100
|
|
ARRAY(0x376d4c)
|
|
Chotrana
|
Septembre
|
88
|
100
|
|
Moyenne
|
88
|
100
|
|
ARRAY(0x377ee4)
|
|
Grombalia
|
Novembre
|
100
|
100
|
|
Décembre
|
92
|
100
|
|
Moyenne
|
96
|
100
|
|
ARRAY(0x379a44)
|
|
Kalaat el Andalous
|
Octobre
|
89
|
100
|
|
Novembre
|
72
|
100
|
|
Décembre
|
91
|
100
|
|
Moyenne
|
84
|
100
|
|
ARRAY(0x37b738)
|
|
Mahdia
|
Octobre
|
100
|
100
|
|
Moyenne
|
100
|
100
|
|
ARRAY(0x37c948)
|
|
Mornag
|
Décembre
|
82
|
100
|
|
Moyenne
|
82
|
100
|
|
ARRAY(0x37d2e0)
|
|
Sud Méliane
|
Décembre
|
89
|
100
|
|
Moyenne
|
89
|
100
|
|
ARRAY(0x37e87c)
|
Discussion - Conclusion
Sept stations d’épuration ont été étudiées et la contamination
parasitaire au sein de ces stations a été évaluée. Toutes les
stations étudiées traitent principalement des rejets domestiques et
à moindre degré des rejets industriels et touristiques. Grâce au
protocole de l’OMS [17], la quantification des formes de résistance
des parasites a été possible au niveau des échantillons d’eaux
usées et des boues résiduaires traités par les différents ouvrages
épurateurs.
De très nombreux parasites pathogènes ont été décelés au niveau
des échantillons collectés ; par conséquent, une grande
vigilance doit être apportée quant à leur rejet dans
l’environnement ou leur éventuelle réutilisation.
On note une prédominance constante des kystes des protozoaires
par rapport aux œufs d’helminthes dans tous les échantillons
collectés, ce qui est en parfait accord avec les travaux antérieurs
[10-12] et avec les données épidémiologiques des enquêtes réalisées
à partir des patients diarrhéiques en Tunisie même [13, 14].
Malgré des horaires de prélèvements relativement fixes, en
matinée, les variations observées d’une agglomération à l’autre
sont très importantes. En effet, les deux types de stations
affichent des résultats différents : on trouve davantage de
kystes de protozoaires et d’œufs d’helminthes à l’entrée des
stations des boues activées que pour les stations à lagunage. On
peut avancer une hypothèse sociogéographique : les stations à
boues activées desservent soit de petites villes, soit un groupe de
villages, tandis que les stations à lagunage desservent une
population semi-urbaine. Cette propriété a été également observée
dans les travaux de recherche de Wiandt et al. [18].
Au sein des protozoaires, la dominance et la fréquence des
kystes d’Entamoeba coli et d’Entamoeba histolytica/dispar dans les
eaux usées brutes pour toutes les stations étudiées durant tous les
mois d’étude sont remarquables et dépassent de peu celles de
Giardia sp. Cette donnée ne confirme ni les enquêtes
épidémiologiques, ni les travaux de recherche antérieurs entrepris
en Tunisie ou dans le monde dans ce domaine [10-14, 19].
Les kystes d’Endolimax nana ont été décelés une seule fois dans
un échantillon d’eaux usées brutes provenant de la station de
Mahdia, et c’est la première fois que ce parasite est détecté dans
un échantillon d’eaux usées en Tunisie.
Aucun oocyste de Cryptosporidium sp. n’a été détecté avec cette
technique dans aucun type d’échantillon. L’absence de détection de
Cryptosporidium est vraisemblablement due à la taille et à la
transparence de leurs oocystes [20]. De plus, un examen direct
expose à de nombreuses erreurs, comme la difficulté de différencier
entre Cryptosporidium sp. et les levures [16]. Cette absence a été
aussi remarquée dans les échantillons d’eaux usées collectés à
partir de stations aux Pays-Bas durant plusieurs mois de l’année,
exception faite pour le mois de septembre où Medema et al.
[21] ont détecté un fort pourcentage d’oocystes.
Pour les helminthes, l’ordre de fréquence peut être défini comme
suit : Ascaris (42 %), Enterobius vermicularis
(25 %), Taenia sp. (14 %) et Hymenolepis nana (3 %).
Cela corrobore les données de Schwartzbrod et al. [22] et de
Zamo et al. [23, 24].
L’absence des œufs de Trichuris sp. dans les échantillons
étudiés, malgré l’aspect caractéristique en forme de citron de ce
parasite, est expliquée par sa faible prévalence en Tunisie, et les
études antérieures réalisées dans ce contexte à l’échelle nationale
ne l’ont pas décelé non plus [10-12, 14, 25].
Il a été noté que les traitements usuels appliqués aux eaux
usées et aux boues résiduaires des stations d’épuration permettent
un abattement important mais non total de la charge parasitaire.
Aussi, un certain nombre de micro-organismes, dont certains
pathogènes, sont encore présents dans ces milieux, même après
traitement : les eaux usées traitées étudiées, notamment,
restent en partie souillées par les kystes de protozoaires. Il
apparaît donc important de se préoccuper des impacts potentiels et
des risques sur l’homme et sur les animaux liés à ces faibles
teneurs en micro-organismes, sachant que ces parasites demeurent
pathogènes à faibles doses [26-28].
Il est intéressant de remarquer les différences d’élimination
des œufs et des kystes en fonction de la décantation primaire dans
les systèmes à boues activées. Faby et Brissaud [8] ont noté un
abattement de 50 à 90 % pour les œufs d’helminthes et un
abattement inférieur à 50 % pour les kystes de protozoaires
après une décantation primaire. Alouini [12] a rapporté un
abattement de 76 % des œufs d’helminthes et un abattement de
70 % pour les kystes de protozoaires. Plus de la moitié des
parasites sont éliminés au cours de cette étape avec un abattement
plus important pour les œufs d’helminthes que pour les œufs des
protozoaires. En revanche, dans les lagunages, les œufs et les
kystes ont largement le temps de sédimenter et les rendements
épuratoires sont nettement meilleurs. Des études portant sur les
lagunages, ont montré des abattements variant entre 85 et
100 % aussi bien pour les œufs d’helminthes que pour les
kystes de protozoaires [18, 26]. Nos données corroborent
parfaitement ces résultats et les travaux de recherche réalisés par
Alouini [10-12] sur des échantillons d’eaux usées et de boues
résiduaires collectés à partir de stations d’épuration
tunisiennes.
De plus, le facteur climatique joue un rôle primordial dans la
prolifération des formes de résistance des parasites. En effet,
celle-ci s’avère plus importante en saison froide qu’en saison
chaude, comme cela a été décrit par Casson et al. [29] avec,
comme hypothèse, le fait que les températures élevées en saison
chaude favorisent la sédimentation et l’élimination des kystes dans
les bassins de clarification, en raison de la moins grande densité
de l’eau [18].
La technique de Bailenger est une méthode destinée à détecter
principalement les œufs d’helminthes beaucoup plus que les kystes
de protozoaires. La petite taille des kystes des protozoaires et
leur manque de réfringence font qu’il est très difficile de les
détecter dans les préparations contenant des débris et autres
organismes de même taille. La solution de sulfate de zinc
(33 %, dâÂÇÂ…=âÂÇÂ…1,18) utilisée au cours de ce protocole,
a été jugée comme donnant de meilleurs résultats de purification
comparativement aux techniques par flottaison dans une solution
saturée de NaCl ou à la technique de Ritchie modifiée par Allen et
Ridley ou encore à la technique d’Anderson [16]. Cette technique a
donc facilité l’observation aussi bien des kystes de protozoaires
que des œufs d’helminthes. De plus, cette technique simple à
réaliser, rapide, permet une quantification des eaux usées et des
boues résiduaires mais nécessite quelqu’un d’expérimenté pour
différencier certains artefacts pouvant être confondus avec les
œufs d’helminthes (un grain de pollen et un œuf d’Ascaris sp. par
exemple) [30]. Par ailleurs, elle entraîne une présence accrue
d’impuretés qui gênent la lecture et elle ne permet d’indiquer que
la présence ou l’absence des parasites. De plus, elle ne donne
aucune information sur leur viabilité et ne permet pas non plus une
différenciation entre les espèces infectant l’homme et celles
infectant les animaux. La discrimination entre les espèces
constitue une propriété fondamentale permettant de cibler les
pratiques adéquates à adapter en cas de contamination, sachant que
les formes infectantes de parasites sont douées de transmission
zoonotique, c’est-à-dire interespèces.
Compte tenu de ces limites, il devient impératif d’avoir recours
à d’autres techniques – séparation immunomagnétique couplée à
l’immunofluorescence, techniques moléculaires, par exemple –
permettant une meilleure concentration des parasites et procurant
également une meilleure purification, vu qu’ils sont très dispersés
dans les échantillons de l’environnement [31, 32]. Elles possèdent
également une large sensitivité et permettent de procéder à des
analyses rapides sur plusieurs échantillons en même temps. Grâce
aux techniques moléculaires et à la détermination des espèces, les
sources de contamination sont donc définies, car elles sont
nécessaires pour une évaluation efficace et une sélection des
pratiques à adapter pour réduire la contamination et les risques
éventuels [33-35].
Au terme de ce travail, nous avons pu mettre en évidence le flux
des protozoaires et des helminthes dans les échantillons d’eaux
usées et de boues. Les normes de rejet sont respectées concernant
les œufs d’helminthes mais il n’en va pas de même pour les kystes
de protozoaires. Une attention particulière doit donc être portée à
la réutilisation des eaux usées, à leur rejet dans la mer ou à la
valorisation agricole des boues résiduaires.
Références
1 Ministère de l’Agriculture de Tunisie. Stratégie du secteur de
l’eau en Tunisie à long terme (2030). EAU XXI. Tunis :
ministère de l’Agriculture, 1998.
2 Stien JL, Schwartzbrod J. Flux d’œufs d’helminthes
parasites dans les stations d’épuration par boues activées. TSM –
L’eau 1988 ; 83 : 495-8.
3 Madoux S, Dupouy-Camet J. Aspects actuels de la
giardiase. Médecine thérapeutique/Pédiatrie 2001 ; 4 :
31-4.
4 Blum D, Feachem RG. Health aspects of night soil and
sludge use in agriculture. Part III : an epidemiological
perspective. Report n°05/85. Dübendorf : International
reference center for waste disposal, 1985.
5 Chute GC, Smith RP, Baron JA. Risk factors for
endemic giardiasis. Am J Public Health 1987 ; 77 :
585-7.
6 Eisenberg JN, Brookhart MA, Rice G,
Brown M, Colfort Jr. JM. Disease transmission models
for public health decision making : analysis of epidemic and
endemic conditions caused by waterborne pathogens. Environ Health
Perspect 2002 ; 110m : 783-90.
7 Strauss M. Survival of excreted pathogens in excreta and
faecal sludges. IRCWD News 1985 ; 23 : 4-9.
8 Faby JA, Brissaud F. La réutilisation des eaux usées
épurées dans les schémas directeurs d’assainissement et dans
certains cas, pour économiser l’eau. Environnement & technique
1997(168) : 35-9.
9 Thompson RCA. The zoonotic significance and molecular
epidiomiology of Giardia and giardiasis. Vet Parasitol 2004 ;
126 : 15-35.
10 Alouini Z. Flux de la charge parasitaire dans 5 stations
d’épuration en Tunisie. Revue des Sciences de l’eau 1993 ;
6 : 453-62.
11 Alouini, Z. Efficacité relative des procédés de traitement
dans l’élimination de la charge parasitaire des eaux usées.
Séminaire sur l’utilisation des eaux salées et usées en
agriculture, Nabeul, 27-28 septembre 1994.
12 Alouini Z. Devenir des œufs et des kystes de parasites
au cours d’un cycle d’épuration de la station Cherguia à Tunis.
Houille Blanche 1998 ; 7 : 60-4.
13 Bouratbine A, Aoun K, Siala E, Chahed MK,
Ben Hassine L, Meherzi A. Pour une meilleure estimation
de la prévalence du parasitisme intestinal dans la région de Tunis.
Bull Soc Pathol Exot 2000 ; 93 : 353-5.
14 Bouratbine A, Maamouri N, Ben Abdallah RR,
et al. Données épidémiologiques, cliniques et parasitologiques
concernant l’amibiase intestinale dans le nord de la Tunisie. Tunis
Med 2003 ; 81 : 318-22.
15 Schwartzbrod J, Strauss S. Devenir des kystes de
Giardia au cours d’un cycle d’épuration. TSM – L’eau 1989 ;
84 : 331-4.
16 Gati AE. La cryptosporidiose : diagnostic
parasitologique, infections naturelles chez 11 espèces animales et
chez l’homme et étude des effets de l’immunodéficience et de
l’immunostimulation expérimentales chez le laperau. Doctorat
d’État, faculté des sciences de l’université Caddi Ayyad,
Marrakech, 1992.
17 Organisation mondiale de la santé (OMS). Utilisation des eaux
usées en agriculture et aquaculture : recommandations à visées
sanitaires. Rapport technique n° 778. Genève : OMS, 1989.
18 Wiandt S, Baleux B, Bontoux J. Étude de
l’efficacité de certaines stations d’épuration des eaux usées
vis-à-vis de l’élimination de kystes de Giardia sp. J Europ Hydro
1998 ; 28 : 283-96.
19 Smith HV, Robertson LJ, Reay D, Young CJ.
Occurrence of Giardia cysts in raw and treated sewage in relation
to the prevalence of giardiasis in a Scottish community. In :
Thompson RCA, Reynoldson JA, Lymbery AJ, eds.
Giardia : from molecules to disease. Wallingford (United
Kingdom) : CAB International, 1994.
20 Bonnin A, Camerlynk P. Cryptosporidies-cryptosporidioses.
Maladies infectieuses, 8. Paris : Éditions techniques -
Encycl. Med. Chir., 1992.
21 Medema GJ, Hiemstra P, Hijnen WAM,
Nobel PJ, Van der Kooji D. Total systems approach to
water treatment. Multiple barriers for Cryptosporidium and Giardia.
Water Supply 2000 ; 18 : 430-4.
22 Schwartzbrod J, Mathieu C, Thevenot MT,
Baradel JM, Schwartzbrod L. Analyses parasitologique et
virologique des boues de stations d’épuration. TSM – L’eau
1986 ; 81 : 149-53.
23 Zamo AC, Belghyti D, Lyagoubi M. Étude
parasitologique (œufs d’helminthes) des eaux usées brutes de la
commune urbaine de la Maâmora (Kénitra-Maroc). J Europ Hydro
2003 ; 34 : 245-50.
24 Zamo AC, Belghyti D, Lyagoubi M,
Elkharrim K. Analyse parasitologique des eaux usées brutes
d’un effluent urbain de la "ville haute" de la commune de Maâmora,
Kénitra, Maroc. Sante 2003 ; 13 : 269-72.
25 Kallel K, Jmel A, Belhadj S, Boussen N,
Chaker E. Etat actuel du parasitisme intestinal infantile dans
la région de Tunis. Revue maghrébine de pédiatrie 1999 ;
V : 175-9.
26 Barbier D, Perrine D, Duhamel C,
Doublet R, Georges P. Parasitic hazard with sewage sludge
applied to land. Appl Environ Microbiol 1990 ; 56 :
1420-2.
27 EL Kettani S, Azzouzi EM, Maata A. Prévalence
de Giardia intestinalis chez une population rurale utilisant les
eaux usées à des fins agricoles à Settat, Maroc. Med Mal Infect
2006 ; 36 : 322-8.
28 Fitzgerald PR. Pathogens in wastewater : Transport
and fate of parasites. In waterborne transmission by sewage. EPA
600/9-77-001. Washington (DC) : EPA, 1977.
29 Casson LW, Sorber CA, Sykora JL,
Gavaghan PD, Shapiro MA, Jakubowski W. Giardia in
wastewater-effect of treatment. J WPCF 1990 ; 62 :
670-5.
30 Petithory JC. Vrais et faux parasites en coprologie
microscopique. Paris : Bioforma, 1995.
31 Fayer R, Morgan U, Upton SJ. Epidemiology of
Cryptosporidium : transmission, detection, and identification.
Int J Parasitol 2000 ; 30 : 1305-22.
32 Katsumata T, Hosea D, Ranuh IG, et al.
Short report : possible Cryptosporidium muris infection in
humans. Am J Trop Med Hyg 2000 ; 62 : 70-2.
33 Sulaiman IM, Fayer R, Bern C, et al.
Triosephosphate isomerase gene characterization and potential
zoonotic transmission of Giardia duodenalis. Emerg Infect Dis
2003 ; 9 : 1444-52.
34 Xiao L, Morgan UM, Limor J. Genetic diversity
within Cryptosporidium parvum and related Cryptosporidium species.
Appl Environ Microbiol 1999 ; 65 : 3386-91.
35 Xiao L, Fayer R, Ryan U, Upton SJ.
Cryptosporidium taxonomy : recent advances and implications
for public health. Clin Microbiol Rev 2004 ; 17 :
72-97.
|