Interprétation des résultats

 

Interprétation des résultats obtenus

 

L'analyse des résultats obtenus nous permet de mettre en évidence différents points concernant l'évolution de la molécule de Doxorubicine et de ses sous-produits au cours du temps.

 

Evolution de la Doxorubicine dans les sols au cours du temps

Nous avons premièrement constaté que la molécule de Doxorubicine ne diffuse pas en dessous de l'horizon de surface du sol. Ce résultat était assez prévisible étant donné la forte capacité de fixation de la Doxorubicine à la matière organique, traduite sur le modèle par un très faible coefficient de diffusion. La molécule diffuse ainsi principalement sur les 20 premiers centimètres de sol, ce qui correspond sur le terrain à la surface arable.

On estime que l'hydrolyse de la molécule est responsable de la disparition de celle-ci au cours du temps, la diffusion étant très limitée. Pourtant, la fixation de la constante de réaction à 10-7 s-1 était basée sur l'hypothèse que les sols en présence étaient plutôt acides. On a donc effectué un test pour connaître le devenir de la Doxorubicine dans le cas où la constante de réaction est beaucoup plus faible (10-12 s-1), soit la situation dans le cas d'un sol neutre ou faiblement basique.

 

Figure 1 : Présentation de la concentration en Doxorubicine un an après épandage dans le cas d'une très faible constante de dégradation (Cliquer sur l'image pour l'agrandir)

 

Comme on peut le constater, cette situation est semblable à celle observée juste après l'épandage soit une fois que le flux de Doxorubicine a été imposé au sol, alors qu'on se situe un an plus tard. Ainsi, la concentration reste très importante en surface (10-5 mol.m-3) et la diffusion n'est pas pour autant favorisée. La molécule de Doxorubicine présente donc une plus forte résistance à la dégradation en milieu neutre ou faiblement basique et se concentre dans les sols.

Dans le cas d'un sol faiblement acide et une année après la période d'épandage, nous avons pu constater, à l'aide de la modélisation, que la molécule de Doxorubicine était toujours présente, dans les 20 cm supérieurs, à des concentrations variables entre 10-13 et 10-15 mol.m-3. Ces concentrations sont extrêmement faibles, entre 5,43e-2 et 5,43e-4 pg.dm-3, soit des concentrations bien inférieures à la limite de détection (de l'ordre du ng/L). Toutefois, si on estime qu'il subsiste une partie de la molécule au moment où un nouvel épandage a lieu, un an plus tard, on peut imaginer que l'horizon supérieur du sol présentera au cours du temps une accumulation de cette molécule, même lorsque l'hydrolyse de la Doxorubicine est favorisée.

 

Conséquences sur l'environnement de la présence de Doxorubicine

Comme on l'a vu, une partie de la Doxorubicine épandue reste présente dans les premiers cm de sol. La molécule est donc en contact avec les semences, mais aussi avec la rhizosphère des cultures en présence. S'agissant d'une molécule classée CMR (Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique), les conséquences sur les cultures peuvent être graves : des modifications du patrimoine génétique entraînant une toxicité lors de la consommation, ou, à moindre mal, un impact sur le rendement des cultures.

En moyenne, on estime qu'un épandage pour une culture de printemps se réalise entre les mois de Juillet et d'Octobre, soit, après la récolte. Ensuite, le semis de la campagne suivante se réalise entre 5 et 6 mois après l'épandage de fertilisants. A ce moment, il subsiste encore une concentration supérieure à 10-10 mol/m-3 dans le cas d'un sol acide, et bien plus importante sinon, directement en contact avec les semences. Il existe donc un risque potentiel de contamination à cette période.

Ainsi, avec un apport moyen de compost de boues d'épuration, la présence de molécules anticancéreusese est constatée tout au long de l'année et est susceptible d'augmenter au cours du temps. L'épandage de ces boues présente donc un risque potentiel pour les cultures mais aussi pour la biocénose en général.

De plus, même si la molécule de Doxorubucine est très peu soluble en phase aqueuse, on pourrait imaginer un déplacement latéral de la pollution lié au mouvement de la nappe phréatique.

 

Devenir des produits de l'hydrolyse de la Doxorubicine

On a pu constater que les produits de l'hydrolyse de la Doxorubicine, la Doxorubicinone et la Daunosamine, restent présents dans l'horizon de surface du sol.

La molécule 2 (Doxorubicinone) est présente, un an après l'épandage, à une concentration de 2e-6 mol.m-3 en surface et présente une zone de diffusion très limitée (inférieure à 10 cm). On a donc une forte concentration de cette molécule en surface.

La molécule 3 (Daunosamine) présente des concentration plus atténuées en surface (de 7e-7 mol.m3) mais présente une zone de diffusion plus large d'environ 20 cm. Ceci s'explique par un plus fort coefficient de diffusion de la molécule, liée à sa petite taille.

Ainsi, on aboutit au cours du temps à une concentration de ces molécules à la surface du sol. Ceci est lié au fait que nous n'avons inséré au modèle aucune réaction de décomposition pour ces molécules. On peut toutefois imaginer une dégradation progressive de celles-ci ainsi que des phénomènes de lessivage étant donnée que ces molécules sont plus facilement emportées par la phase aqueuse que la Doxorubicine. La présence de ces molécules dans les horizons supérieurs des sols épandus est donc sans doute plus atténuée. On peut malgré tout poser certaines hypothèses. En effet, même si ces deux produits ne présentent pas de caractère toxique connu, une sur-concentration dans les sols peut sans doute aboutir à des conséquences sur la flore et la microfaune en contact avec la rhizosphère.

 

 


   Modélisation du devenir de la molécule d'Ifosfamide

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