Résultats


ENV009

janvier 2006 - décembre 2007

Réduction des rejets de produits pharmaceutiques à usage vétérinaire dans l’écoulement de surface du fumier de volaille

Principal Investigator: Shiv Prasher, Université McGill
Co-chercheurs: Xin Zhao, Université McGill, Ciro Ruiz-Feria, Texas A&M University
Situation: Complété

Renseignements généraux

Le projet visait à étudier la destination et le transport des produits pharmaceutiques à usage vétérinaire (PPUV) dans le sol et l’eau. Très peu de recherches ont été menées dans ce domaine et surtout dans les conditions météorologiques du Canada. On a donc besoin de plus d’information pour connaître de degré de persistance des PPUV dans les terres et les écoulements agricoles ainsi que les risques que pose leur présence.

Progrès réalisés

Le fumier de fermes avicoles du Québec utilisant un de trois anticoccidiens (monensin, narasine ou salinomycine) a été épandu à raison de 10 Mg par hectare, soit environ 4,5 tonnes par acre. Le sol n’avait pas été fertilisé au fumier de volaille depuis les 10 ans. La recherche a été menée dans des appareils de conception spéciale appelés lysimètres qui peuvent être utilisés pour suivre le mouvement des PPUV dans le sol et dans l’eau souterraine. On a simulé la pluie pour représenter la chute maximale de 50 ans dans le secteur sur une période de trois mois, de juillet à septembre. On a recueilli des échantillons de sol à la surface et à trois profondeurs – 0,1, 0,3 et 0,5 m et prélevé durant l’expérience des échantillons de lixiviat (écoulement de l’eau souterraine) à 0,9 m de profondeur. Le monensin était décelable à toutes les profondeurs durant l’expérience de 60 jours. En surface, le monensin a diminué de 16,1 mg/kg le jour 0 à 1,54 mg/kg le jour 60. à d’autres profondeurs, les niveaux ont en premier augmenté pour ensuite décroître. Le produit a été détecté aux quatre profondeurs d’échantillonnage du 7e au 60e jour. On a trouvé une faible quantité de monensin dans l’eau de drainage du troisième au quinzième jour. La teneur en narasine en surface a diminué de 11,08 mg/kg le jour 0 à 0,036 mg/kg le jour 30, tandis qu’en profondeur et dans les eaux de drainage le produit n’était présent que jusqu’au 15e jour. La teneur en salinomycine en surface qui était au départ de 8,5 mg/kg a diminué à 0,72 mg/kg le jour 3 et était indétectable par la suite. Sous la surface, la salinomycine a été détectée jusqu’au septième jour. Elle se trouvait cependant dans l’eau de drainage jusqu’au 60e jour où sa concentration (1,56 mg/L) était plus forte que celle du monensin (0,34 mg/L) ou de la narasine (0,32 mg/L). Ces résultats portent à croire que le monensin peut persister dans le sol pendant une longue période et que la salinomycine est plus mobile et peut présenter une menace plus grande aux ressources en eau. On mène également des études sur les effets du fumier contenant des PPUV sur la demi-vie des herbicides d’usage courant. D’après les résultats préliminaires d’une étude, la présence de PPUV dans le sol a fait augmenter la demi-vie de trois herbicides (atrazine, métolachlore, métribuzine). L’action microbienne est l’un des principaux mécanismes de la dégradation des pesticides dans le sol et la présence de PPUV dans le sol peut influer sur la survie microbienne dans le sol. Cependant, d’autres travaux sont nécessaires avant de pouvoir tirer des conclusions concrètes.

Travaux à venir

On a dû consacrer plus de temps que prévu pour mettre au point et perfectionner les techniques d’extraction des PPUV. On n’a donc pu confronter les données du projet au modèle mathématique dans le délai prévu. Cette tâche est en cours et on espère que l’information obtenue mènera à des pratiques exemplaires de gestion pour atténuer les effets néfastes des PPUV dans l’environnement.

Financement

114 000 $ (CRAC 38 000 $, CRSNG/AAC 76 000 $)

Publications

Kim, S.-H., M. Fan, S. O. Prasher, R.M. Patel, and S.A. Hussain. 2011. Fate and transport of atrazine in a sandy soil in the presence of antibiotics in poultry manures. Agricultural Water Management, Vol. 98(2011): 653-660. Ramaswamy, R. and S.O. Prasher. 2011. Sorption and desorption of salinomycin sodium in clay, loamy sand and sandy soils. Environmental Monitoring and Assessment. DOI 10.1007/s 10661-011-2345-7. Ramaswamy. R., S.O. Prasher, R. Kaur, and R.M. Patel. 2011. Effect of soil pH on sorption of salinomycin in clay and sandy soils. African Journal of Environmental Science and Technology, Vol. 5(9):661-667. Ramaswamy, J., S.O. Prasher, R.M. Patel, S.A. Hussain, and S.F. Barrington. 2010. The effect of composting on the degradation of a veterinary pharmaceutical. Bioresource Technology, Vol. 101(7): 2294-2299.

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