Arenz Martina

La composition du fumier et son influence sur l'entrée et le transport des antibiotiques à usage vétérinaire dans le sol

Université de Trèves

Abstract: 

Les antibiotiques vétérinaires peuvent arriver aux sols agricoles à cause de la fertilisation organique avec du fumier d'origine animale contaminés. Par ailleurs, les charges élevées de matière organique arrivent également aux sols agricoles aussi depuis le fumier animal se compose principalement d'excréments d'animaux et de la paille ou des litières vu la poussière et donc, est riche en matière organique. Des publications récentes ont montré que dans le fumier animal en particulier issus la matière organique dissolue (DOM : dissolved organic matter) a été trouvé pour contribuer au co-transport de nutriments et de contaminants dans les sols, c'est-à-dire les métaux lourds et de pesticides. Les antibiotiques vétérinaires tels que les sulfamides ont été trouvés pour être facilement transporté dans les sols de sa modification du fumier animal, mais, jusqu'à maintenant, l'influence des interactions entre les antibiotiques à usage vétérinaire et les déjections animales provenant DOM est restée inconnue. Ainsi, la portée du présent travail était d'étudier si des antibiotiques vétérinaires interagissent et sont co-transportés avec le DOM provenant du fumier de la production animale.

D’abord, les propriétés physico-chimiques du lisier de porc DOM ont été déterminés avec leurs concentrations résiduelle d'antibiotiques vétérinaires. Par conséquent, le fumier de porc a été échantillonné des différentes unités de production porcine (mise bas, sevrage, engraissement et la finition unités) afin d'obtenir des informations sur les différences dans la composition physico-chimique du DOM provenant du lisier de porc. De plus, le potentiel de la extraction de la fraction facilement disponibles des deux DOM du lisier de porc et des antibiotiques a été étudiée en utilisant des expériences lot. Deuxièmement, l'affinité des antibiotiques des tétracyclines, sulfamides et des fluoroquinolones pour le DOM provenant du lisier de porc a été étudiée par des expériences de sorption. Dans une dernière étape, l'influence du DOM provenant du lisier de porc sur le transport des antibiotiques sélectionnés dans un sable limoneux a été étudié avec des expériences à petite échelle dans la colonne de sol saturé d'eau avec un débit conditions stables. Le fumier de porc contenait de grandes quantités de DOM qui a fortement varié dans sa concentration et la composition entre des unités de porcs.

La variation de la dérivée du DOM du lisier de porc a clairement montré que la composition du DOM provenant du lisier de porc est un mélange hétérogène de composés organiques qui dépend probablement de la stabilité et la gestion de l'alimentation étant différente pour chaque ferme. La libération séquentielle des DOM à partir du lisier de porc a été trouvée à diminuer rapidement après l'extraction progresse qui a été expliquée par la diminution rapide de DOM qui est facilement disponibles. Par ailleurs, la composition de l'extrait séquentiellement DOM changé au cours du temps de l'extraction vers une plus hydrophobe DOM avec une concentration en glucides constant et concentration en protéines augmente. Des concentrations considérables de résidus d'antibiotiques vétérinaires ont été extraites à la fois du lisier de porc et le fumier de porc provenant du DOM.

Les concentrations résiduelles des tétracyclines et fluoroquinolones variait selon quatre ordres de grandeur (10 à 111145 mg kg-1 de fumier sec), tandis que les concentrations résiduelles d'antibiotiques sulfamides ont été légèrement plus faible avec un maximum de 30 pg kg-1 du fumier sec. La détection des antibiotiques sélectionnés dans le lisier de porc provenant des unités de porc différente jumelés à leur administration, mais il était impossible d'établir une corrélation entre les concentrations résiduelles d'antibiotiques et l'administration.

Avec le DOM, les antibiotiques vétérinaires ont été extraites de la séquence du lisier de porc. Cela a soulevé la question de savoir si les antibiotiques libérés ont été associés à l'extrait DOM. Les résultats des expériences de sorption ont montré que l'affinité de sorption des antibiotiques à usage vétérinaire au DOM provenant du lisier de porc a été influencé par la composition du DOM. Cependant, les propriétés physico-chimiques de chaque classe d'antibiotiques semblait emporter sur l'effet de la variation de la composition du DOM du lisier de porc. La sorption des tétracyclines et des fluoroquinolones a été forte tout en DOM de l'affinité de sorption des sulfamides a été plus faible et varie fortement parmi les composés sulfamides. Le comportement de sorption des antibiotiques reflète leur comportement de transport dans le sol. Les tétracyclines et les fluoroquinolones sorbant solide ont été retenus dans les 2 premiers cm du sol et le DOM n'a pas encore noyaux le transport de ces composés dans le sol.

Bien que la distance à parcourir aux antibiotiques a été sans entrave, lors à cause de la DOM modification l'extractibilité des antibiotiques tétracycline et aux fluoroquinolones a été renforcée en indiquant la formation d'antibiotiques-sol moins forte en raison de la présence de lisier de porc en concurrence des composés dérivés du DOM. Antibiotiques sulfamidés lessivés à partir des colonnes des sols et le comportement de transport varie considérablement parmi les composés sulfamides en fonction de leur caractère hydrophobe. La modification du lisier de porc provenant DOM conduit à la rétention accrue des sulfamides dans les sols, mais un lessivage plus continu de petites quantités de sulfamides pendant l'expérience.

Type: 
Thèse
Date de soutenance: 
10/02/2012

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