Présence et devenir des hormones stéroïdiennes dans les stations de traitement des eaux usées. Occurrence and fate of steroid hormones in wastewater treatment plants

Résumé

Différents produits chimiques naturels et d’origine industrielle présentent une activité endocrinienne. Ces composés sont susceptibles d’agir sur le système endocrinien des animaux et des êtres humains (altération ou déficiences des fonctions reproductrices, occurrence de tumeurs malignes, etc.). De nos jours, il reste de nombreuses questions en suspens (ampleur de la contamination, devenir dans l’environnement, etc.) et le caractère persistant de ces substances en fait un problème majeur pour les générations futures. De plus, plusieurs études ont montré que les estrogènes naturels (tels que l’estrone, le 17β‑estradiol et l’estriol) et l’estrogène synthétique (17α‑éthinylestradiol) sont les composés les plus oestrogéniques présents dans les effluents de stations de traitement des eaux usées. En conséquence, ces estrogènes peuvent rejoindre les eaux de surfaces et les contaminer. En effet, des concentrations aussi faibles que 0,1 ng/L peuvent provoquer des effets oestrogéniques chez les organismes aquatiques exposés. Cette revue s’est donc concentrée sur la présence de ces types de composé dans les eaux de surface et usées, et plusieurs procédés de traitement sont discutés par rapport à leur capacité d’enlèvement des estrogènes. Ainsi, le traitement primaire seul ne permet pas l’enlèvement des estrogènes des eaux usées, alors qu’un traitement secondaire à boue activée réduit généralement les quantités d’estrogènes. Les procédés dits avancés montrent un potentiel élevé pour l’enlèvement des estrogènes, bien qu’ils peuvent former des sous-produits oestrogéniques et/ou cancérigènes. Finalement, les systèmes enzymatiques pourraient être des procédés innovateurs pour le traitement des estrogènes, puisqu’ils montrent un potentiel élevé pour l’enlèvement des composés aromatiques dans les eaux usées.

Mots clés:

• Perturbateur endocrinien,
• Estrogènes,
• Hormones stéroïdiennes,
• Eaux usées,
• Eaux de surface

Abstract

Various natural chemicals and certain contaminants from industries present an endocrine activity. These substances are likely to act on animal and human endocrine system (deterioration or reproductive functions deficiencies, malignant tumor occurrences, etc). Nowadays, many questions related to these compounds are not resolved and the persistent character of these compounds makes it a major problem for future generations. Furthermore, diverse studies determined that natural estrogens (e.g., estrone, 17β-estradiol and estriol) and synthetic estrogen (17α-ethinylestradiol) are the most estrogenic compounds in wastewater treatment plant effluents. Thus, these estrogens can reach surface water and contaminate it. Indeed, concentrations as low as 0.1 ng/L can induce estrogenic effects in exposed aquatic organisms. This review concentrated on this type of compounds in surface water and wastewater, and a number of treatment processes are discussed with regard to their potential on endocrine disrupting chemicals removal. In the primary treatment effluent, limited removal of estrogens has been observed, while secondary treatment involving activated sludge generally reduces all estrogens effluents concentrations. The advanced processes display a high potential for removing estrogens, although they may produce estrogenic and/or carcinogenic by-products. Enzymatic processes could be an innovative strategy for estrogens removal since they show a high potential to remove aromatic compounds from wastewater.

Keywords:

• Endocrine Disrupting Chemicals,
• Estrogens,
• Steroid hormones,
• Wastewater,
• Surface water