Diminution de la concentration en Ifosfamide

 

Conséquences environnementales de la

diminution de la concentration en Ifosfamide

des effluents hosptiatliers

 

Résultats obtenus par le binôme 3

Le binôme 3 a réalisé des traitements approffondis sur les effluents hospitaliers afin d'améliorer le taux d'abattement des molécules anticancéreuses.

Avec les procédés traditionnels, on estimait que la totalité des molécules d'Ifosfamide en sortie d'hôpital se retrouvait dans les effluents de sortie de STEP. Avec un traitement adapté et selon les calculs du binôme 3, on obtient un taux d'abattement de 99,75 %.

Afin de rester dans notre logique de modélisation, nous avons choisi d'estimer que ces traitements poussés étaient réalisés sur l'ensemble des centres hospitaliers du Grand Toulouse. Nous conservons également le fait que seuls 40% de la quantité écrêtée par les patients étaient récoltés par le réseau de l'hôpital, ici traité. Nous appliquerons donc le facteur d'abattement de 99,75% à ces 40%. Pour le reste, c'est à dire les 60% restants rejetés dans les réseaux privés, aucun traitement n'est réalisé, on considèrera un taux d'abattement nul. De plus, nous avions estimés que seuls 24,8 % des patients étaient domiciliés dans le Grand Toulouse, seuls leur rejets seront donc reliés à la station de Ginestous.

Ainsi, sur les 9,3 kg distribués aux patients, les 30% non métabolisés sont rejetés dans le réseau, soit 2,79 kg.

La dose rejetée à l'hôpital, soit 40%, est traitée avec un taux d'abattement de 99,75 %, soit donc un rejet final de 2,76 g.

La dose rejetée dans le réseau par les patients domiciliés dans le Grand Toulouse correspond donc aux 60% restants pour 24,8 % des patients avec cette fois un taux d'abattement nul, soit 415,15 g.

Cela  représente donc un total de 417,91 g soit, une concentration dans les effluents de sortie de Ginestous de 0,11 ng/L au lieu de 0,41 ng/L initialement.

 

Première constatation : un résultat intéressant difficile à améliorer

Une première analyse nous permet de constater que la concentration finale de l'effluent a été divisée par 4. Ce facteur est intéressant toutefois, il aurait pu l'être davantage si le traitement avait été réalisé pour l'ensemble des effluents pollués, c'est-à-dire aussi la portion rejetée depuis le domicile des patients.

Il est toutefois difficile de concevoir ce type de traitements approfondis en station d'épuration, le facteur de dilution étant très conséquent. En effet, les calculs du binôme 3 ont été basés sur une concentration en entrée de 2 µg/L alors que l'effluent en entrée de Ginestous est initialement à 0,41 ng/L, soit en dessous de la limite de détection de la molécule, il serait donc très difficile de concevoir un traitement adapté aux molécules anticancéreuses une fois les effluents dilués dans le réseau urbain.

 

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Résultats de la modélisation du rejet d'Ifosfamide à seulement 0,11 ng/L

On considère une entrée dans la Garonne de 415.15 g/an d'Ifosfamide, soit 5,04*10-8 mol/s. Afin de prendre en compte le facteur de dilution, on divise cette masse par le débit de la Garonne afin d'avoir une idée de la concentration en entrée du modèle. Comme pour la modélisation initiale, on prend en compte trois situations différentes avec les valeurs présentées dans le tableau ci-dessous.

Tableau 1 : Constantes utilisées pour la modélisation

 

Nous obtenons alors les résultats suivants :

Figure 1 : Modélisation du devenir de l'Ifosfamide après traitement dans le cas moyen

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Figure 2 : Modélisation du devenir de l'Ifosfamide après traitement en période d'étiage

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Figure 3 : Modélisation du devenir de l'Ifosfamide après traitement dans le cas d'un débit maximum

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Interprétation des résultats

Afin de faciliter la comparaison, nous avons utilisé les mêmes échelles de concentration et de distance entre les situations avec et sans traitement.

Comme on peut le remarquer sur les figures ci-dessus, les concentrations initiales en Ifosfamide sont largement plus faibles lorsqu'un traitement est effectué. Les concentrations sont ici toujours représentées en bleu, c'est à dire qu'elles sont inférieures à 1*10-9 mol/m3, et même inférieures à 2*10-10 mol/m3 pour les cas moyen et de débit maximum.

Ainsi, les traitements ont eu un effet très intéressant sur le milieu puisque la concentration en Ifosfamide est fortement attenuée, en moyenne divisée par 5.

Toutefois, le facteur de disparition total de l'Ifosfamide est ici intéressant. En effet, comme le montre le tableau 2 ci dessous, la distance nécessaire pour abattre la totalité de l'Ifosfamide présente est très sensiblement la même dans les deux cas. 

Tableau 2 : Comparaison de la distance pour une disparition de l'Ifosfamide avec et sans traitements

Ceci peut s'expliquer du fait que la réaction de dégradation de l'Ifosfamide suit une vitesse de réaction du premier ordre de la forme v = k*c, ainsi, si la concentration initiale est plus faible, la dégradation est ralentie.

 

Conclusion sur l'effet du traitement de l'Ifosfamide

Ainsi, on a pu constater que les zones de présence d'Ifosfamide sont de la même taille  avec et sans traitements. Toutefois, les concentrations, dans le cas où des traitements ont été effectués, sont cinq fois plus faibles. Ainsi, en considérant les apports latéraux qui accentuent le facteur de dilution, et les concentrations obtenus, on peut dire que la "zone critique", établie à 100 m lors de la première modélisation, est ici largement raccourcie.

On peut considérer, comme dans le cas précédent, que la zone où la concentration est maintenue tout au long de l'année au dessus de 10-10 mol/m3 peut être considérée comme critique. Ici, en conservant le facteur 5 de concentration et l'impact de la dilution, on peut évaluer cette zone à 20 m.

On a donc diminué de 80 m la zone critique où l'impact de l'Ifosfamide est considéré comme dangereux. Il subsiste cependant, 20 m autour de la zone de rejet, un danger probable pour la faune et la flore fixée à ce milieu.

 

 


 Comparaison des situations avec et sans traitements appropriés

Traitement de l'Ifosfamide                             Augmentation de la pollution des boues                             Avis général


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