Résidus de médicaments dans l'eau potable : contamination et filtration

Des résidus de médicaments sont détectables dans l'eau potable allemande. Les quantités se situent à quelques nanogrammes par litre. Un nanogramme correspond à 1 milliardième de gramme. L'Umweltbundesamt (Agence fédérale allemande de l'environnement) n'y voit de risque pour aucune tranche d'âge. À ce jour, la Trinkwasserverordnung (ordonnance allemande sur l'eau potable) ne fixe aucune valeur limite pour les substances médicamenteuses. Pour réduire la quantité résiduelle chez soi, on peut la filtrer avec du charbon actif.

Jusqu'en 2021, les laboratoires ont détecté 414 principes actifs pharmaceutiques dans l'eau. En Allemagne, quelque 3 000 principes actifs sont autorisés, répartis sur plus de 9 000 préparations. Ils proviennent de la médecine humaine et vétérinaire. On en trouve un large éventail, couvrant tous les domaines d'application.

La substance la plus souvent évoquée est le diclofénac. À forte dose, ce principe actif n'est délivré que sur ordonnance. À faible dose, on le trouve en vente libre dans des pommades. Le diclofénac a déjà été détecté dans les boues d'épuration, les eaux de surface, les eaux souterraines et l'eau potable. Les spécialistes lui attribuent également l'hécatombe de vautours en Inde et au Pakistan dans les années 1990. De même, des lésions rénales chez la truite arc-en-ciel sont imputables à cet apport.

L'ibuprofène se dégrade plus facilement et nuit moins à l'environnement. Sa consommation a toutefois fortement augmenté ces derniers temps. C'est pourquoi l'ibuprofène apparaît aujourd'hui ponctuellement dans l'eau potable, jusqu'ici à l'état de traces. Les antibiotiques comme le sulfaméthoxazole se retrouvent dans le cycle de l'eau via la médecine humaine et l'élevage. S'y ajoutent des hormones comme l'éthinylestradiol de la pilule contraceptive, par l'excrétion naturelle.

Les résidus de médicaments peuvent être filtrés de l'eau potable avec du charbon actif. Un filtre à bloc de charbon actif fixe par adsorption les molécules de principes actifs dissoutes sur sa surface poreuse. Un seul gramme de charbon actif de qualité offre pour cela environ 1 500 mètres carrés de surface interne.

L'adsorption désigne la fixation de substances étrangères sur une surface. Dans le filtre, l'eau parcourt un long chemin à travers un labyrinthe de pores. En chemin, les molécules dissoutes restent accrochées aux parois et s'y accumulent. Cet effet est particulièrement efficace pour les substances médicamenteuses. En effet, la plupart des principes actifs ont une structure organique et se lient volontiers au carbone. Les minéraux comme le calcium, le magnésium, le sodium et le potassium restent en revanche dans l'eau. L'article Qu'est-ce que le charbon actif ? explique la structure du matériau.

La forme du charbon actif est déterminante. Le charbon actif en grains en vrac laisse l'eau s'écouler autour des grains. Il ne fixe donc qu'une petite partie des résidus. Un filtre à bloc de charbon actif comprime le charbon en un bloc compact. L'eau doit traverser ses fins canaux. C'est le charbon actif fritté qui en fixe le plus. Il a en outre été compacté sous l'effet de la chaleur et de la pression. Toutes les formes sont comparées dans le guide Filtres à charbon actif pour l'eau.

Pour la maison, Alb Filter utilise la cartouche au charbon actif ACTIVE+. Elle agit de manière mécanique, adsorptive et catalytique. Selon le fabricant, elle réduit les résidus de médicaments, les hormones, les pesticides, le plomb et le cuivre. Ses pores mesurent 0,7 µm et retiennent en outre les microplastiques. La cartouche fournit 3 000 à 5 000 litres ou dure environ 4 mois. Elle est ensuite épuisée.

Contre les résidus de médicaments, 2 méthodes sont efficaces : les filtres à bloc de charbon actif et l'osmose inverse. L'ultrafiltration, la désinfection UV et l'ébullition n'éliminent pas les principes actifs. Pour retirer de manière ciblée les substances médicamenteuses de l'eau du robinet, il faut une méthode qui fixe ou retient les molécules organiques dissoutes. UV désigne ici la lumière ultraviolette.

Un traitement UV n'élimine pas les médicaments de l'eau. Selon le DVGW, la désinfection UV est le seul procédé de désinfection physique autorisé en Allemagne dans le traitement public de l'eau. Le rayonnement UV-C endommage le matériel génétique des bactéries et des virus et les neutralise ainsi. Les substances médicamenteuses n'en sont pas affectées. Les doses habituelles ne dégradent pas leurs molécules. Seule une oxydation avancée s'attaque aux micropolluants. Elle associe la lumière UV à un agent oxydant. De telles installations se trouvent dans les usines de traitement d'eau, pas dans les ménages privés.

Il en va de même pour l'ultrafiltration (filtration membranaire). La cartouche NANO retient les bactéries, les germes et les légionelles grâce à sa membrane. Le guide sur les bactéries dans l'eau du robinet le décrit en détail. Une telle membrane n'aide pas contre les substances médicamenteuses dissoutes. Ses pores sont trop grossiers, car les molécules sont plus petites. Les carafes filtrantes à granulés en vrac améliorent le goût et l'odeur. Elles sont peu efficaces contre les résidus de médicaments, et il existe un risque de prolifération de germes dans les carafes filtrantes. La page Filtres à eau potable offre un aperçu de tous les systèmes.

Les résidus de médicaments arrivent dans le cycle de l'eau par 2 voies principales. La première voie est celle des eaux usées des ménages et des cliniques. La seconde passe par le lisier et les engrais de l'agriculture. L'apport se fait de manière ponctuelle à certains points de rejet et de manière diffuse sur de grandes surfaces. Les deux voies aboutissent dans les eaux de surface et les eaux souterraines.

Qu'une substance médicamenteuse nuise ou non à l'environnement dépend du principe actif concerné. Les substances qui présentent 3 propriétés à la fois posent problème : persistantes, mobiles et toxiques. Persistant signifie difficilement dégradable. Mobile signifie facilement entraîné par l'eau. Toxique signifie nocif pour l'homme, l'animal ou l'environnement.

Depuis 2006, chaque médicament nouvellement autorisé fait l'objet d'une évaluation des risques environnementaux. Elle examine précisément 3 facteurs : la dégradabilité, le transfert et la toxicité. Pour les anciens principes actifs antérieurs à 2006, en revanche, on ne dispose guère de données. Les effets de mélange sont eux aussi peu étudiés. On entend par là l'interaction de plusieurs substances médicamenteuses dans un même milieu aquatique. Une partie des effets sur l'environnement reste donc inconnue à ce jour.

Les stations d'épuration conventionnelles ne retiennent que partiellement les résidus de médicaments. Leurs 3 étapes de traitement ne sont pas conçues pour cela. Elles éliminent 60 à 80 % de l'ibuprofène. Pour le produit de contraste radiologique ioméprol, ce taux tombe à 40 à 50 %. Le reste traverse la station d'épuration et s'écoule dans le milieu récepteur.

Une quatrième étape de traitement apporte une solution. Elle fait appel à l'ozonation et au charbon actif, parfois combinés. De tels procédés éliminent jusqu'à 90 % des micropolluants. Jusqu'à présent, seules quelques installations exploitent une telle étape.

La directive européenne relative au traitement des eaux urbaines résiduaires change la donne (directive (UE) 2024/3019). Elle est entrée en vigueur le 1er janvier 2025. Toutes les stations d'épuration à partir de 150 000 équivalents-habitants devront disposer d'une quatrième étape de traitement d'ici 2045. Dans les zones à risque, l'obligation s'applique dès 10 000 équivalents-habitants. Selon le principe du pollueur-payeur, les fabricants de médicaments et de cosmétiques prennent en charge au moins 80 % des coûts. Les pays de l'UE doivent transposer la directive dans leur droit national d'ici le 31 juillet 2027.

Un second problème subsiste même avec une quatrième étape. Les boues d'épuration servent souvent d'engrais. Lorsqu'elles sont épandues sur les champs, les résidus de médicaments qu'elles contiennent migrent à travers le sol vers les eaux souterraines. De là, ils atteignent l'eau potable.

La consommation de médicaments à usage humain en Allemagne augmentera d'environ 70 % d'ici 2045. Cette prévision est issue d'une étude réalisée en 2017 par civity Management Consultants pour le compte du BDEW. Le moteur en est l'évolution démographique, autrement dit le vieillissement de la société. En effet, la consommation par habitant augmente nettement avec l'âge.

Aujourd'hui, la quantité de médicaments dans l'eau du robinet est considérée comme sans danger. Avec une hausse de 70 %, ce calcul change toutefois. Cela vaut à condition que les stations d'épuration et les pratiques de prescription restent inchangées. C'est précisément ce que visent la quatrième étape de traitement et la responsabilité élargie des producteurs de l'UE.

Les consommateurs disposent de 4 leviers : éliminer correctement les médicaments inutilisés, pratiquer l'automédication avec modération, renoncer aux achats de réserve et utiliser un filtre à eau potable à la maison. Le filtre réduit la contamination au robinet. Les 3 autres réduisent l'apport dans les eaux usées.

Les médicaments inutilisés ne doivent en aucun cas être jetés dans les toilettes ou l'évier. De là, les principes actifs parviennent directement à la station d'épuration. Celle-ci n'en retient qu'une partie. Les vieux médicaments s'éliminent correctement avec les ordures ménagères, en pharmacie sur une base volontaire, via les collectes mobiles de déchets spéciaux, les points de collecte ou les déchetteries.

Outre les consommateurs, 3 autres acteurs sont sollicités. Les responsables politiques et le secteur de l'eau peuvent traiter séparément les eaux usées hospitalières, doter les stations d'épuration d'une quatrième étape de traitement et fixer des valeurs limites pour les résidus de médicaments dans l'eau. Le secteur de la santé peut prendre en compte l'environnement dès le développement, adapter les pratiques de prescription et promouvoir d'autres thérapies. L'agriculture peut épandre les engrais près du sol et en fonction de la météo, utiliser moins de lisier et manier les médicaments vétérinaires avec précaution.