Recherche de résidus de pesticides sur les échantillons de sédiments issus du fleuve niger(say)

Selon la formule chimique

Les organochlorés

Parmi les plus anciens et les plus persistants, ils sont généralement utilisés comme insecticides et/ou acaricides. Ce sont des composés possédant un ou plusieurs atomes de chlore. Ils sont peu solubles dans l’eau, solubles dans les solvants organiques, les huiles et les graisses. Enfin, ils sont très stables (à l’air, la lumière et à la chaleur) d’où leur persistance dans les sols, les eaux, les végétaux et les graisses (rémanence). Ils comprennent plusieurs groupes comme le chlorobenzène (exemple : DDT), l’hexachlorocyclohexane (exemple : Lindane), les camphènes chlorés ou cyclo diènes (exemple : Chlordane, Aldrine, Dieldrine, heptachlore) ; (DIENE, 2017).
 Les organophosphorés
Généralement utilisés comme insecticides. Ce sont des dérivés de l’acide phosphorique. Ils sont caractérisés par leur structure chimique appelée formule de SCHARDER (DIENE, 2017).
Les composés organophosphorés appartiennent entre autres aux groupes des phosphates, des phosphonates, des thiophosphonates, des phosphoramides, etc. Ils se situent à l’opposé des organochlorés. Ils sont hydrolysables donc biodégradables (faible rémanence). Leur faible rémanence nécessite souvent la répétition des traitements pour assurer une longue protection. Ils pénètrent facilement dans l’organisme des insectes par leur liposolubilité élevée.
Exemple : Malathion, Parathion, Fénitrothion… (DIENE, 2017).
 Les carbamates
Ce sont des insecticides dérivés de l’acide carbamique NH2CO2H, qui agissent en inhibant l’activité enzymatique de l’acétylcholinestérase, inhibition qui peut être réversible dans certains cas. Le Carbaryl est le Carbamate le plus utilisé en raison de son spectre d’action très étendu pour les contrôles des insectes et en raison de sa faible toxicité chez les mammifères.
Le Carbofuran, l’Aldicarbe, le Carbosulfan ou encore le Fénoxycarbe sont également des carbamates largement utilisés (CSA, 2004).
 Les Pyréthrinoïdes
Les pyréthrinoïdes sont synthétisées à partir du pyrèthre, alcaloïde extrait de fleurs séchées du chrysanthème: Chrysantenumcineriaefolium. Ce sont des esters d’acide chrysanthémique et pyrétique. Deux types de pyréthrinoïdes peuvent être distingués :
 Les pyréthrinoïdes photostables
 Les pyréthrinoïdes photosensibles
Les pyréthrinoïdes présentent un aspect huileux, visqueux et rarement une forme cristalline.
Ce sont des composés peu volatils. La plupart d’entre eux sont stables à la lumière (DIENE, 2017).

Mode d’action et toxicité des pesticides

Les pesticides agissent en empoisonnant le système nerveux / entre autre de la cible et des organismes non ciblés. Le mode d’action de base de la plupart des pesticides / insecticides est l’inhibition du fonctionnement normal du système nerveux. Ces composés modifient le transfert des signaux le long des fibres nerveuses et synapses d’un nerf à l’autre ou d’un nerf à une fibre musculaire. Le transfert d’un signal le long d’un nerf se produit par des changements dans le potentiel électrique à travers la cellule nerveuse de la membrane qui est créée par le mouvement des ions à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule. Á la fin d’un nerfterminal, le signal est transféré à travers une synapse de la cellule nerveuse suivante par la libération de neurotransmetteurs tels que l’acétylcholinestérase (Ach). Différentes classes de pesticides inhibent ce processus de différentes façons mais le résultat final est une altération normale de la propagation dans le nerf (MPOFU, 2011).
Ils agissent principalement en modifiant le mouvement des ions à travers le nerf, les membranes cellulaires, ainsi que la capacité du nerf à tirer. Par exemple, les organismes exposés à de faibles doses de DDT présentent des tremblements et des décharges (surexcitation) des nerfs. Les études de DUTTA et ARENDS en 2003, ont montré une inhibition de l’acétylcholinestérase du cerveau chez les jeunes bluegills (poissons) exposés à l’endosulfane (un pesticide organochloré). Par conséquent, les pesticides organochlorés ont également le même effet que les insecticides organophosphorés et carbamates. Les Organophosphorés et carbamates exercent leur toxicité en bloquant la dégradation de l’acétylcholine (un neurotransmetteur) par l’enzyme acétylcholinestérase (Ache) à la jonction synaptique entre les cellules communicantes (MPOFU, 2011).
Un des défis auxquels font face les organismes de réglementation des pesticides est que les pesticides sont commercialisés sous différents noms commerciaux qui rendent souvent difficile l’identification ou la reconnaissance du pesticide par la simple lecture de l’étiquette.Tout de même, pour protéger le public, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a élaboré un système de classification des dangers qui sert à étiqueter les contenants de pesticides pour avertir les utilisateurs des dangers que présentent ces composés (MPOFU, 2011).
On distingue deux types de toxicités :

Risques liés à l’utilisation des pesticides

Contamination de l’environnement

Chaque fois qu’un pesticide est utilisé il y’a un entrainement vers l’atmosphère, à la surface du sol et un transport dans les sols. Cette contamination de l’environnement présente un danger tant pour la vie sauvage (effet écologique) que pour les hommes et les animaux (DIENE, 2017). La présence de pesticides influence directement ou indirectement la macro et la microfaune du sol (lombrics et bactéries) qui jouent un rôle important dans la fertilité des sols (NDOYE, 1998).
Lors de l’application d’un pesticide, seule une partie de la quantité employée atteint les organismes visés. Les pesticides peuvent passer dans l’air et contaminer l’atmosphère par volatilisation, par dérive lors de l’application ou par entraînement par le vent de particules de sol contaminées (NIANG, 2001).
Les traitements par avion entrainent les pesticides dans les canaux d’irrigation et les courts d’eau. Des pollutions de nappes phréatiques ont été constatées (DIENE, 2017). Les poissons et les batraciens vivant dans les fleuves, les lacs peuvent être décimés par l’emploi des pesticides. Les sources d’eau de boisson peuvent être contaminées et cela représente de réels dangers pour l’homme (NDOYE, 1998).

Contamination de l’homme

Pour exercer son action biologique, la matière active doit atteindre un tissu ou un organe sensible. Elle doit pénétrer dans l’organisme par une voie quelconque. L’absorption du pesticide dépend beaucoup du solvant (DIENE, 2017). Il y a le nez (en inhalant de la vapeur, de la fumée ou du gaz), la bouche (avaler par mégarde ou en mangeant des fruits ou des aliments contaminés), ou la peau qui peuvent entrer en contact avec la formulation par un jet ou en marchant dans un champ récemment traité (BOLAND et al., 2004).
Le consommateur est exposé aux pesticides au travers des résidus qui se retrouvent dans les denrées alimentaires primaires, dérivées ou transformées ; ces résidus constituent le passif des traitements des productions végétales par les produits phytosanitaires. Le vecteur alimentaire constitue l’essentiel de l’exposition du consommateur, l’exposition non alimentaire ne représente qu’une petite partie de l’exposition totale.
Les risques pour le consommateur sont très difficiles à évaluer car il s’agit sauf cas d’accidents à de très faibles doses ingérées de façon quasi-quotidienne pendant une très longue durée et des troubles qu’ils seraient susceptibles de provoquer sont parfois minimes et non pris en compte de sorte qu’il est très difficile voire impossible de faire le lien de cause à effet ; c’est essentiellement pour cette raison, que les enquêtes de nature épidémiologique sont très difficiles à mettre en place et sont donc extrêmement rares (CSA, 2004).
De nombreux pesticides sont des perturbateurs endocriniens. Leur toxicité ne se limite pas aux seules espèces que l’on souhaite éliminer. Ils sont notamment toxiques pour l’homme et leurs effets sur l’environnement sont nombreux. Les substances et/ou les molécules issues de leur dégradation sont susceptibles de se retrouver dans l’air, le sol, les eaux, les sédiments ainsi que dans les aliments. Elles présentent par leur migration entre ces compartiments de l’environnement, des dangers plus ou moins importants pour l’homme et les écosystèmes avec un impact à court ou à long terme (ATMO, 2019).

Polluants organiques persistants (POP)

Les polluants organiques persistants sont des composés organiques très résistants à la dégradation photolytique, biologique et chimique. Ils proviennent presque entièrement de sources anthropiques associées à la fabrication, à l’utilisation et à l’élimination de certains produits chimiques. On sait aussi qu’il existe des sources naturelles de composés organochlorés. Les polluants organiques persistants sont des composés halogénés et le plus souvent chlorés. Les liaisons carbone-chlore dans ces composés sont très stables à l’hydrolyse (STIMMAN et al., 1985). Plus le nombre de substitutions de chlore et/ou de groupes fonctionnels existent dans le composé, plus ils résistent à la dégradation. L’atome de chlore attaché à un aromatique (benzène) est plus stable à l’hydrolyse que l’atome de chlore dans la structure aliphatique. Les polluants organiques persistants chlorés ont généralement des structures circulaires à chaîne ou ramifiées dans la chaîne. En raison de leur haut degré d’halogénation, ils ont une très faible solubilité dans l’eau et sont facilement solubles dans la graisse. Étant soluble dans les lipides, ils sont capables de traverser la structure lipidique des membranes biologiques et s’accumulent dans les dépôts de graisse.
Les POP sont semi-volatils, une propriété qui les soumet à des transports de longues distances. Ces composés sont capables de se déplacer sur des régions éloignées de leur point de libération. Ils sont omniprésents, ont été mesurées sur tous les continents, sur des sites représentant tous les grands secteurs géographiques dans le monde entier (WANIA et al., 1993). Ces régions comprennent les régions éloignées comme les océans ouverts, les déserts, l’Arctique et l’Antarctique où aucune source locale importante n’existe. La seule explication raisonnable de leur ubiquité est le transport à longue distance d’autres parties du monde. Une grande variété de composés organochlorés, y compris les polychlorobiphényles (PCB), dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT), toxaphène et chlorobenzènes ont été détectés chez la morue arctique, les ours polaires et les phoques annelés du centre-est du Canada Arctique (MUIR et al., 1998).
Les organochlorés constituent le groupe le plus important des POP. Ces composés sont notés pour leur persistance dans l’environnement, leur longue demi-vie et leur potentiel de bioaccumulation et de bioamplification dans les organismes, une fois dispersés dans l’environnement. Douze des polluants organiques persistants appelés les « sales douzaines »sont connues par le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) dans la Convention de Stockholm en 2001 comme polluants prioritaires. Les États membres de la l’environnement. Le DDT est classé comme un composé restreint et ne peut être utilisé que pour le contrôle des vecteurs de maladie dans le Programme de pulvérisation résiduelle intérieure (IRS) lancé par l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Dans cette stratégie, le DDT est pulvérisé sur les murs et autres surfaces à l’intérieur des habitations où les moustiques anophèles femelles atterrissent et se reposent avant et après un repas de sang. La dose standard recommandée par l’OMS est de 1 – 2 g d’ingrédients actifs par mètre carré à intervalles de six mois (6). Un contact suffisant avec les surfaces pulvérisées de DDT tuent les vecteurs du paludisme. Une étude en Inde qui a évalué l’impact de l’IRS avec le DDT sur la transmission du
paludisme a corroborée les résultats des études antérieures qui ont fait état de la densité desvecteurs et l’incidence du paludisme (MPOFU, 2011).

Propriété du DDT et de ses métabolites

Le dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT) est l’un des plus anciens et des plus connus des pesticides organochlorés. Il a été synthétisé pour la première fois en 1874 et ses propriétés insecticides ont été découvertes en 1939 (ROBERT et al., 2000). Il a été utilisé avec succès dans la deuxième guerre mondiale pour contrôler le paludisme et le typhus parmi les troupes et les civils. Après la guerre, le DDT a été utilisé comme insecticide agricole et bientôt sa production et son utilisation ont augmenté de façon significative. Le DDT ne se produit pas naturellement, il est produit par le traitement de chloral avec du chlorobenzène en présence d’acide sulfurique comme catalyseur. C’est un solide cristallin incolore à faible odeur chimique. Le DDT de qualité technique est un mélange d’environ 85% p,p -DDT et 15% o,p – DDT. Les noms commerciaux sont Anofex, Cezarex, Chlorophénothane, Dicophane, Gesarol, Guesapon, Guesanol, Gyron, Ixodex, Neocid et Zendane. Dans l’atmosphère, environ 50 % du DDT est adsorbé par les particules et 50 % existe sous forme de vapeur (MPOFU, 2011).
Il reste dans l’atmosphère pendant une courte période, photo oxydée au dioxyde de carbone, à l’acide chlorhydrique et aux radicaux hydroxyles. Dans l’eau, il s’adsorbe sur les particules dans la colonne d’eau et se répartit dans les sédiments alors que dans les sols, le DDT s’adsorbe fortement sur ses particules. Les voies de dégradations dans l’environnement comprennent le ruissellement, la volatilisation, la photolyse, l’aérobie et la décomposition anaérobie. Il se dégrade sous deux formes supplémentaires, le DDE (dichlorodiphenyldichloroéthylène) et le DDD (dichlorodiphényldichloroéthane). Le DDE est un métabolite principal du DDT et aussi la forme la plus persistante des trois composés. Bien que le DDD soit moins persistant que le DDE, il est utilisé de façon indépendante comme pesticide dans certains cas. La figure 2 montre le processus de dégradation du DDT en DDD et en DDE par élimination de l’acide chlorhydrique et la déchloration réductrice respectivement (MPOFU, 2011).