Eaux usées et incidences sanitaires et environnemental Université IBN TOFAIL Faculté des sciences Kenitra MASTER Eaux usées et incidences sanitaires et environnemental Exposé au sujet Les microorganismes des eaux usées & les risques sanitaires Présenté par: Ikram RHIATE MOUFOUAD Younes MOUHIB Mohamed ali houmadi Sous la direction du Pr. BRHADA

SOMMAIRE I INTRODUCTION II GENERALITE SUR LES EAUX USEES III LES MICROORGANISMES VIRUS BACTERIES CHAMPIGNONS PARASITES IV ETUDE DE CAS VI CONCLUSION

1. Introduction Risques infectieuses et risques toxiques. Diminution des ressources en eau potable dans de nombreux pays du monde Crise de l’eau potable plus accentuée dans les pays désertiques D’où l’importance de trouver d’autres sources pour assurer les besoins de l’homme De plus en plus, l’on se tourne vers les eaux usées notamment dans l’agriculture Les eaux usées présentent des risques pour la santé humaine car elles contiennent de nombreux microorganismes pathogènes . Environ 2,3 milliards de personnes ont des maladies qui sont liées à eau. La mortalité infantile est quant à elle du à hauteur de 60 % à des maladies contagieuses et parasitaires d’origine hydrique. Risques infectieuses et risques toxiques.

GENERALITES SUR LES EAUX USEES

L’homme dans le cycle de l’eau Cultures maraîchères Coquillages Eau de mer Eaux récréatives Irrigation Aspersion Epandage Eaux superficielles HOMME Eaux de boissons Animaux Eaux souterraines Boues Eaux usées brutes Eaux usées épurées

L’homme et les animaux constituent les principaux réservoirs des micro-organismes par leurs excrétas urinaires et fécaux La contamination des eaux de surface, de boissons et des aliments constituent le premier maillon d’un cycle au centre duquel se trouve l’homme. Près de 250 millions de personnes s’infectent /an et entre 10 et 20 millions meurent surtout dans les pays en développement. Le tableau suivant présente les risques épidémiologiques de quelques microorganismes susceptibles de causer des maladies chez l’homme.

Persistance dans l’environnement Tableau 1 : Caractéristiques épidémiologiques des microbes pathogènes entériques en termes de leur efficacité en causant des infections par l'irrigation d'eau usée(voir articles de C.P. Gerba , 2005). Microbe pathogène Persistance dans l’environnement Dose Minimale Infectante Immunité Voie d'infection Étape de Latence/sol Virus moyenne faible longue principalement par contact, nourriture et eau à la maison non Bactéries Courte à grande courte Protozoaires faible à moyen aucune peu contact, nourriture et eau à la maison Helminthes à peu principalement le contact avec le sol et la nourriture à l’extérieure de la maison oui

Les micro-organismes des eaux usees

GROUPES DE VIRUS virus virus bactériophage entérovirus

VIRUS ENTERIQUES Transmis par voie féco-orale, infectent et se multiplient dans le tractus gastrointestinal. On estime entre 130 à 140 espèces de virus pathogènes peuvent être éliminées dans les fèces humains Regroupés sous le nom de virus entériques, ils appartiennent à plusieurs familles et genres

GENRES ET ESPECES DE VIRUS ENTERIQUES Picornaviridae (famille) (ARN simple brin à polarité +) Entérovirus (genre) : Espèces: * virus poliomyélitique (3 sérotypes) : paralysie, méningite * virus Coxsackie A (23) : méningite, infection respiratoire * virus Coxsackie B (6) : myocardite, méningite * Echovirus (32) : méningite, infection respiratoire * Entérovirus 68 à 71 (4) : méningite,encéphalite * Virus de l’hépatite A (1) : hépatite infectieuse

GENRES ET ESPECES DE VIRUS ENTERIQUES Hepeviridae (famille) (ARN simple brin) - Virus de l’hépatite E (espèces) Caliciviridae (famille) (ARN simple brin) Norovirus (genre) : (espèces) : Virus de Norwalk-like (1) : gastro-entérite Virus Sapporo-like (1) : gastro-entérite

GENRES ET ESPECES DE VIRUS ENTERIQUES Astroviridae (famille) (ARN simple brin) Astrovirus (genre) : (espèces) : Astrovirus humains (5 sérotypes) : gastro-entérite Parvoviridae (famille) (ADN simple brin) - Parvovirus (genre) : Parvovirus – like virus (1 sérotype) : gastro-entérite

GENRES ET ESPECES DE VIRUS ENTERIQUES Reovéridae (famille) (ARN double brin ) Réovirus (genre) : (espèces) : * réovirus humains (3 sérotypes) : maladie non établie Rotavirus (genre) : rotavirus humains (5 sérotypes) : gastro-entérite

GENRES ET ESPECES DE VIRUS ENTERIQUES Coronaviridae (famille) (ARN simple brin) Coronavirus (genre) : (espèces) : Coronavirus humains (1 sérotype) : entérocolite Coronavirus - like (?) : gastro-entérite Adenoviridae (famille) (ADN double brin) Mastadénovirus (genre) : Adénovirus humains (51 sérotypes) : infection respiratoire, conjonctivite et gastro-entérite

VIRUS ENTERIQUES EMERGENTS La structure cellulaire et moléculaire de certains virus les rend particulièrement résistants aux méthodes usuelles de traitement des eaux usées; d’où leur émergence comme pathogènes: *Circovirus (virus non enveloppés à ADN circulaire double brin) Résistants à la chaleur Picobirnaviridae (petit virus non-enveloppés à ARN double brin bisegmenté) Résistants à la lumière UV. *Parvovirus (plus petits virus entériques à ARN simple brin) Résistants à la chaleur. *Polyomavirus (ADN double brin non enveloppés) résistant à la chaleur mai moins résistant au chlore que les Entérovirus

VIRUS ENTERIQUES ET SANTE PUBLIQUE Les virus entériques sont devenus un problème de santé publique: Graves maladies causées Infectieux à faible dose: Risque d’infection par des virus entériques dans l’eau potable est 10 à 10,000 fois > que pour une bactérie pathogène dans des conditions similaires d’exposition (Haas et al. 1993). Sources de contaminations nombreuses: eaux de boissons, eaux de récréation (piscines, rivières, lagunes, mer…), eaux utilisées en agriculture, aliments contaminés par eaux usées, produits aquatiques (poissons, coquillages... Touchent un grand nombre de personnes: enfants et adultes, responsables d’épidémies dans le monde.

Agents pathogènes souvent identifiés dans les maladies hydriques : les Bactéries Les charges bactériennes dans les eaux varient suivant les genres. Les genres bactériens les plus abondants sont ceux qui témoignent d’une pollution fécale des eaux (marqué par abondance des coliformes). La charge bactérienne dans les fèces d’un individu peuvent aller jusqu’à 1011/g. très abondantes dans le milieu hydrique. Risques pour la santé humaine réels si les eaux usées non traitées entrent en contact avec des eaux de boissons ou des aliments.

BACTERIE Type bactérien Principales maladies Concentration en eaux usées Dose infectieuse Vibrio Cholerae Choléra Moyenne à grande Grande Salmonella typhi Typhoïde, Salmonellose E. coli Entéropathogéne Gastro-entérite Campylobacter jejunei Moyenne à grande Shigella dysinterae Dysenterie Yersinia enterocolitica Yersiniose

1. Qualité microbiologique de l’eau ou d’un aliment La qualité sanitaire d'une eau ou d'un produit alimentaire est déterminée par la présence ou l’absence d’entérobactéries. Une eau est potable, un aliment est consommable si et seulement s'ils sont exempts de contamination fécale, Ces micro-organismes sont susceptibles de proliférer dans les fécès (selles). L'absence des bactéries coliformes dans l’eau ou l’aliment, hôtes constants du tube digestif de l'homme et de l'animal, garantira l'absence des pathogènes.  

2. Habitat et transmission Hôtes normaux ou pathologiques selon l’espèce du tube digestif de l’homme et des animaux Certaines resp. d’infections humaines parfois sévères (choléra, dysenterie bacillaire, fièvre typhoïde, peste…) D’autres sont dans l’environnement (eaux-sols) et participent aux grands cycles de dégradation de la matière organique. 21

Charges bactériennes dans le tube digestif de l’homme Charges bactériennes dans le TD Flore digestive: coloration de Gram

3. Genre et espèces des Entérobactéries

4. Infections causées On distingue les pathogènes opportunistes et pathogènes spécifiques

8. Détection et isolement Direct (recherche de la bactérie à partir d'une eau usée) - Echantillonnage et repiquage dans un BO à 37°C pdt 24hrs si bactéries peu nombreuses. Culture sur GO ou sur GS suivant les germes recherchés Identification des colonies suspectes - examen microscopique pour voir mobilité - Coloration de Gram – isolement sur gélose sélective suivant le type de germes recherchés - identification biochimique, quelquefois antigénique - Indirect (Sérodiagnostic) - Etude de la résistance aux antibiotiques

3. Champignons pathogènes pour l’homme Espèces maladies 1.Aspergillus fumigateurs otomycose respiratoires 2.Candida albicans Candidose 3. Cryptococcus néoformés méningites chronique subaigüe 4. Epidermophyton sp teigne tondant et pied de l’athlete 5.Trichophyton sp 6. Trichosporon sp infection de follicules des cheveux 7.Phialophora sp infection profonde des tissus

4. Les parasites Les protozoaires et les helminthes sont des unicellulaires et multicellulaires se trouvant dans les eaux usées et souvent hébergés dans les tracus intestinal de l’homme et des animaux sous formes d’œufs et kystes tel que: Entamoeba histoliytica;Giardia intestinalis;ascaris ankylostoma;taenia …ect  

Etude de cas Vibrio cholerae

1. Habitat et transmission du Cholera Bactérie saprophyte retrouvée dans l’environnement , eaux saumâtres, lits des fleuves et au contact du zooplancton (copépodes), des algues marines et des plantes aquatiques dans la plupart des zones côtières des régions tempérées ou tropicales du monde. Peut contaminer les fruits de mer et l’ intestin des poissons. survit pendant 50 jrs dans l'eau de mer à 5-10°C, 10-12 jours à 30-32°C, e Espèce saprophytique et sa persistante limitée aux zones intertropicales. En zone d’endémie , contamination par eau stagnante massivement polluée (égouts, fèces) et de la contamination des mains qui contribuent à la contamination de la nourriture.

V. cholerae est transmis par voie orale par les aliments et l'eau de boisson contaminés. V. cholerae est éliminé pendant 5-10 jours en très fortes quantités (109 bactéries /ml) dans les selles aqueuses des patients (parfois 10-20 l/ jour). Les porteurs sains très nombreux sont vecteurs de propagation du choléra. La dose infectante est élevée chez les personnes sans facteur de risque, notamment à cause de l’acidité gastrique (>108 bactéries). En présence de bicarbonate de soude ou absorbées avec des aliments, des doses de 103-104 suffisent à déclencher la diarrhée.

2. Signes cliniques du Choléra Courte incubation (qlq hrs à 5 jrs), suivie d’une diarrhée fécaloïde, puis aqueuse sans fièvre, associée à des douleurs violentes épigastriques et abdominales et des vomissements en fusée. La diarrhée devient incoercible, avec des grains riziforme, déshydratation aiguë et hypothermie et collapsus cardio-vasculaire. Infection souvent asymptomatique (90% des cas), avec élimination des bactéries dans les selles pendant plusieurs jours. Le spectre va de la diarrhée banale (10% des sujets infectés) et au choléra sévère (1% des infectés).

3. Diagnostic et traitement *Examen microscopique des selles: bac gram négatif en virgule, très mobiles avec un cil polaire *Isolement et Identification: sur gélose TCBS à 37°C, colonies de 2-3 mm de diam. Transparentes. *Recherche des caractères biochimiques: Oxydase+, AA, fermentent +sieurs sucres, gaz- *Sérovars: agglutination rapide sur lame Traitement Réhydratation d’urgence par voie intraveineuse par des solutés electrolytiques Antibiothérapie: utilisation de tetracycline ou Trimethoprime-sulfaméthoxazole

Recherche de V. Cholerae dans l’environnement (eau de boisson, eau de surface, eau usée) Prélèvement des échantillons dans des flacons stériles Repiquage dans un bouillon salé à 37°C pendant 24 heures *Isolement et Identification sur gélose TCBS à 37°C, colonies de 2-3 mm de diam. Transparentes. *Recherche des caractères biochimiques: Oxydase+, AA, fermentent +sieurs sucres, gaz- *Sérovars: agglutination rapide sur lame

4. Prophylaxie Prophylaxie *Contrôle de la dissémination du germe et diminution de l'état de réceptivité des sujets sains par la vaccination. *Désinfection des mains du personnel soignant, désinfection par des antiseptiques des selles, des vomissements et des objets contaminés. *Mesures collectives: amélioration des conditions sanitaires, de la qualité des eaux de boisson et des installations sanitaires, des habitudes d'hygiène individuelles. *Mobilisation sanitaire en cas d'épidémie, et un développement de l'éducation sanitaire dans les pays où le choléra sévit régulièrement. Une amélioration des mesures d’hygiène et le traitement des eaux usées doivent permettre de réduire la transmission du germe et par conséquent les épidémies.

Conclusion Crise de l’eau potable dans les pays désertiques pousse à l’utilisation des eaux usées notamment dans l’agriculture. Les eaux usées présentent des risques pour la santé humaine car elles contiennent de nombreux microorganismes pathogènes que sont les virus et les bactéries. Bactéries et virus pathogènes dans les milieux aquatiques sont responsables d’épidémies graves, parfois mortelles. D’où la nécessité d’améliorer les systèmes d’évacuation et de traitement des eaux usées, de sensibiliser les populations et le personnel de santé sur les risques liés à l’utilisation de ces eaux, définir de nouvelles normes de qualité des eaux de consommation (à cause des virus ) et mettre en place des unités de surveillance capables de répondre rapidement en cas d’épidémie.

Merci Pour votre attention