POLLUANTS BIOLOGIQUES: COMPOSANTS, TYPES ET CONSÉQUENCES - ENVIRONNEMENT - 2025

Les contaminants biologiques sont les organismes vivants ou les produits dérivés de ces moyens d'envahissement produisant des effets indésirables par l'homme. Les organismes qui font partie de tous les groupes taxonomiques connus tels que les bactéries, les archées, les protistes, les champignons, les plantes et les animaux peuvent agir comme des contaminants biologiques.

Ces polluants affectent l'environnement en général, causant des problèmes pour le sol, l'eau, l'air, la nourriture, les infrastructures et les espaces de travail. Les plantes adventices, les champignons pathogènes et les nématodes se trouvent dans les sols agricoles, tandis que les bactéries pathogènes et les protistes constituent une menace sérieuse pour la santé publique dans l'eau.

Structure du virus de la grippe (grippe), un contaminant biologique largement répandu.

L'air est également un milieu sensible à la contamination biologique, ainsi qu'un véhicule efficace pour le transport des polluants. Les virus, bactéries et spores fongiques en suspension dans l'air sont transportés sur de longues distances.

D'autre part, des organismes tels que les bactéries, les protozoaires, les champignons, les insectes et les excréments de mammifères contaminent les aliments et l'eau potable. De même, il existe des contaminants biologiques dans les environnements de travail, les centres éducatifs, les centres de santé et les maisons.

La présence de polluants biologiques entraîne des problèmes de santé publique qui impliquent des pertes économiques en matière de prévention et de remédiation. La production alimentaire est également affectée par les polluants biologiques qui affectent les cultures ou détériorent les aliments déjà transformés.

Composants des contaminants biologiques

Les polluants biologiques sont constitués d'organismes vivants et de produits dérivés de leur métabolisme. Parmi les organismes vivants, tous les règnes biologiques sont représentés et, dans le cas des dérivés métaboliques, les toxines et les déchets métaboliques (matières fécales et urine) ressortent.

- Les organismes vivants

Virus

Bien qu'au sens strict les virus ne correspondent pas à la définition de la vie, ils sont normalement considérés dans ce domaine. Ainsi, les virus sont des contaminants biologiques à fort impact en raison de leur capacité reproductive et invasive.

Les pandémies virales sont de plus en plus fréquentes, comme la récente crise de pneumonie causée par le coronavirus 2019-nCoV. Selon le type de virus, ceux-ci peuvent se propager par voie aérienne, par contact ou par des vecteurs tels que les moustiques (moustiques).

Bactéries et archées

Les bactéries sont un autre des principaux polluants biologiques qui causent des problèmes de santé chez les humains, les animaux et les plantes. Ils se propagent par l'eau, les aliments, par l'air ou par contact direct. Ils peuvent contaminer tous les environnements: sol, eau, nourriture et infrastructures et objets.

Protozoaires

Les protozoaires peuvent contaminer les milieux aquatiques, le sol et même être transportés dans la poussière atmosphérique. Certains forment des kystes qui les rendent résistants aux températures élevées, à la dessiccation et même à la désinfection.

Protozoaire causant des méningo-encéphalites (Naegleria fowleri) (Source: Crédit photo: Fournisseur (s) de contenu: CDC / Dr Govinda S. Visvesvara

Les protozoaires comme Acanthamoeba provoquent une encéphalite et des affections cornéennes, d'autres comme Naegleria fowleri provoquent des maladies graves comme la méningo-encéphalite amibienne primaire. De nombreuses autres espèces sont des agents pathogènes intestinaux qui se contaminent par les matières fécales.

Champignons

Il existe de nombreuses espèces de champignons pathogènes qui polluent l'environnement, affectant la santé humaine, animale et végétale. En se propageant par les spores, ils sont efficacement dispersés dans l'air et polluent également le sol et l'eau.

Les plantes

De nombreuses espèces végétales agissent comme des mauvaises herbes, contaminant les sols agricoles et affectant la productivité des cultures. Ils sont également un réservoir pour d'autres organismes contaminants tels que les virus, les champignons, les bactéries et les insectes. Les mauvaises herbes affectent les cultures du sol et des plans d'eau, où elles participent au processus d'eutrophisation.

Les animaux

Diverses espèces animales sont des ravageurs des cultures et des animaux, ainsi que des humains et peuvent être des vecteurs de maladies. Les insectes sont le groupe le plus problématique à cet égard, avec des espèces suceuses de sang telles que les poux, les tiques, les puces et les moustiques.

De même, les rongeurs, en particulier les rongeurs domestiques tels que le rat et la souris communs, sont des ravageurs importants. À leur tour, les excréments et l'urine de ces animaux contaminent les aliments et transmettent des maladies.

- Dérivés métaboliques

Dans de nombreuses occasions, l'agent de contamination biologique n'est pas directement l'organisme vivant, mais des produits dérivés de son métabolisme.

Les toxines

Les espèces de bactéries, de champignons, d'algues, de plantes et d'animaux produisent des toxines comme défense, qui une fois dans l'environnement deviennent des polluants. Ils peuvent être transférés le long des réseaux trophiques, affectant la biodiversité et les humains.

Marée rouge. Source:

Les proliférations d'algues toxiques (marées rouges), qui sont des explosions de population d'algues phytoplanctoniques toxiques dues à des déséquilibres écologiques, en sont un exemple. Les populations forment des parcelles couvrant de vastes zones marines, elles empoisonnent divers organismes aquatiques qui les affectent lorsqu'elles sont consommées par les humains.

Fèces et urine

Le cas le plus courant dans cette ligne est la contamination des aliments stockés par les excréments et l'urine des rongeurs. Par exemple, la leptospirose, une maladie causée par la bactérie Leptospira interrogans, se propage en entrant en contact avec l'urine de rats ou d'autres animaux.

Protéine

Bien que rares, certains composants structurels des êtres vivants peuvent également être des polluants. Tel est le cas des prions responsables de l'encéphalopathie spongiforme bovine ou «maladie de la vache folle».

C'est une protéine défectueuse qui conditionne une image dégénérative du système nerveux central, provoquant la mort. Elle affecte à la fois les animaux et les humains en se transmettant par la consommation de viande infectée.

- Contaminants génétiques

Avec le développement du génie génétique, en particulier des organismes génétiquement modifiés, un nouveau type de contaminant biologique apparaît. Ce sont des gènes non planifiés qui sont intégrés dans le génome d'un autre organisme autre que son espèce, et peuvent causer des problèmes aux humains.

Résultats indésirables

Au-delà de la manipulation humaine, la nature suit son cours et les gènes insérés dans une espèce peuvent être transférés à une autre non désirée. Par exemple, un gène de résistance aux herbicides inclus dans une espèce cultivée qui est transmis à une espèce liée aux mauvaises herbes.

Un autre problème potentiel est l'inclusion d'un gène d'une espèce qui provoque une allergie à un segment de population d'une autre espèce. Si l'individu ne dispose pas d'informations adéquates, cela peut entraîner de graves problèmes de santé.

Types de contaminants biologiques

Les polluants biologiques peuvent être classés à la fois selon l'organisme polluant et le milieu polluant. Dans ce dernier cas, ces polluants envahissent tous les milieux où se développe l'être humain.

Contaminant biologique. Source: Centers for Disease Control, États-Unis

- Polluants biologiques du sol

Les sols sont contaminés par des champignons, des bactéries, des protozoaires, des mauvaises herbes et des animaux tels que les nématodes, entre autres. Ces organismes causent des problèmes de santé dans les cultures, les systèmes de production animale et la santé humaine.

Les champignons du sol, les bactéries et les nématodes sont à l'origine de pertes agricoles en affectant le système racinaire des plantes.

Maladies intestinales

Le contact avec un sol contaminé par des protozoaires et des vers plats est l'une des principales sources de maladies intestinales infantiles. Ce type de maladie est la principale cause de mortalité infantile dans le monde.

- Polluants biologiques de l'eau

L'eau est un milieu très sensible à la contamination, en particulier par les polluants biologiques qui permettent d'obtenir un environnement vital et un milieu de dispersion adéquats. Les bactéries, les protozoaires et les animaux se retrouvent dans les plans d'eau en tant que contaminants biologiques dans différents contextes.

Agents pathogènes humains

Les bactéries, les protozoaires et les animaux pathogènes humains tels que les vers plats (ténias et autres), atteignent l'eau principalement via les excréments contaminés.

Toxines et excréments dans l'eau

L'eau peut être contaminée par des toxines biologiques, par exemple celles contenues dans les algues toxiques du phytoplancton dans les proliférations d'algues toxiques. Un exemple est le dinoflagellé Gymnodinium catenatum, qui produit une saxitoxine paralysante.

Agent causal de la toxoplasmose (Toxoplasma gondii). Source:

Les excréments et les matières fécales des animaux dans l'eau sont également porteurs d'agents pathogènes tels que le protozoaire Toxoplasma gondii (toxoplasmose). La schistosomiase ou bilharziose est une maladie qui se contracte dans les eaux infectées par les excréments humains et qui est causée par des vers plats du genre Schistosoma.

- Polluants atmosphériques biologiques

L'air est un moyen de dispersion des polluants biologiques, avec des particules virales, des bactéries, des spores fongiques et des grains de pollen en suspension. Le cas des grains de pollen et des spores est particulièrement pertinent car ils provoquent des allergies et des maladies respiratoires.

- Contaminants biologiques dans les aliments

La matière vivante étant le substrat naturel de nombreux organismes vivants, les aliments sont sensibles à la contamination biologique.

Les bactéries et les champignons sont les principaux contaminants des aliments, dont beaucoup sont susceptibles de provoquer des maladies chez l'homme.

Intoxication alimentaire bactérienne

La plupart des cas d'intoxication alimentaire sont causés par des bactéries présentes dans les aliments ou l'eau. Parmi les plus courants, on trouve ceux causés par Escherichia coli, les espèces de Salmonella et Staphylococcus.

Vue microscopique de la bactérie Escherichia coli

Toxines et déchets organiques

Dans certains cas, les contaminants biologiques présents dans les aliments peuvent sécréter des toxines mortelles, comme la bactérie Clostridium botulinum. Les bactéries à l'origine du botulisme peuvent contaminer n'importe quel aliment, étant très résistantes aux températures élevées. Il est capable de produire de la neurotoxine botulique, considérée comme la plus puissante qui existe.

Clostridium botulinum Source: EAS

Les champignons en contaminant les aliments peuvent également sécréter des mycotoxines, telles que les aflatoxines, qui ont des effets cancérigènes et mutagènes. Les aliments peuvent également être contaminés par les excréments et l'urine d'animaux nuisibles tels que les rongeurs.

Lors de la contamination des entrepôts alimentaires à la recherche de nourriture, les rongeurs dispersent leurs excréments et leur urine, contaminant les produits alimentaires. En particulier, l'urine des souris et des rats est porteuse du hantavirus, de la leptospirose et de la salmonelle.

- Contaminants biologiques des infrastructures, des habitations et des environnements de travail

Les contaminants biologiques, tels que les bactéries, les champignons, les insectes, les rongeurs et autres, constituent un problème majeur dans les environnements humains. En plus d'être des transmetteurs de maladies, ils dégradent les infrastructures, rendent les espaces inutiles et entravent les activités de travail.

Centres médicaux

Dans les centres médicaux, la contamination par des bactéries et des champignons représente un problème sérieux, en particulier dans les zones nécessitant une asepsie totale, comme les salles d'opération. Dans les centres de santé sans hygiène adéquate, les cas de pneumonie nosocomiale sont fréquents, qui est une pneumonie contractée dans le centre de santé lui-même.

Il a été souligné qu'environ 40% des complications de santé à l'hôpital sont liées à la contamination biologique du centre. Il s'agit d'une cause importante de décès, en particulier lorsqu'il s'agit de bactéries multi-résistantes aux antibiotiques tels que Pseudomonas aeruginosa 35.

Syndrome des bâtiments malsains

Le concept de syndrome des bâtiments malsains fait que les infrastructures détériorées présentent des problèmes chroniques de contamination biologique. Parmi les contaminants biologiques les plus caractéristiques de ce syndrome figurent les virus, les champignons, les bactéries et les acariens.

Conséquences

Santé publique

La principale conséquence et le plus grand impact sont les atteintes à la santé humaine causées par les polluants biologiques. Les maladies infectieuses contagieuses sont l'une des principales maladies et sont causées par des agents biologiques qui contaminent tous les types d'environnements et d'aliments.

Fourniture de nourriture

Les contaminants biologiques sous forme de ravageurs et de mauvaises herbes affectent le rendement et la productivité des cultures et des animaux d'élevage. De même, les réserves alimentaires diminuent lorsqu'elles sont consommées en stock ou contaminées.

Eau potable

L'eau est un élément vital pour la vie et les polluants biologiques qu'elle contient la rendent dangereuse pour la consommation. Actuellement, l'humanité fait face à un déficit en eau potable, de sorte que la contamination des quelques sources disponibles est un problème mondial.

Déséquilibres écologiques et perte de biodiversité

Les polluants biologiques sont impliqués dans une grande partie des altérations environnementales qui provoquent des déséquilibres écologiques. Cela entraîne à son tour une perte de biodiversité, en réduisant les populations et même en extinction d'espèces.

La contamination des zones par des espèces exotiques est une cause importante de disparition d'espèces locales par prédation ou compétition avantageuse. De son côté, l'eutrophisation est l'un des principaux problèmes des écosystèmes aquatiques, causée par une entrée excessive de nutriments dans l'environnement.

Logement, environnement de travail et infrastructures

Les domaines du logement, des services de base et du travail humain sont dégradés et même handicapés par les polluants biologiques.

Références

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