Roxarsone - Définition

Solubilité de l’arsenic

Environ 70 à 75% de l’arsenic contenu dans le fumier de volaille est soluble dans l’eau. L’arsenic peut donc facilement être lessivé du fumier et du sol et contaminer les eaux de surfaces et souterraines.

Dégradation de la roxarsone

La roxarsone est stable dans le fumier frais, mais se décompose rapidement par la suite, que le fumier soit étendu dans les champs, entreposé ou composté. La roxarsone se dégrade en des espèces organiques et inorganiques (MMA, DMA, As (III), As (V), produits inconnus…) mais l’As (V) est le principal produit de la dégradation.

Plusieurs facteurs vont influencer la dégradation de la roxarsone, comme par exemple la chaleur/soleil, les précipitations et les réactions biotiques et abiotiques. La roxarsone contenu dans le fumier entreposé dans des bâtiments étanches qui le conservent à l’abri du soleil et de l’eau sera moins dégradée que la roxarsone dans le fumier composté à l’extérieur. La chaleur du soleil cause l’accélération des réactions qui se produisent dans le fumier et augmente la vitesse de dégradation de la roxarsone en As (V). Les précipitations, avec leur pH acide, contribuent elles aussi à l’accélération des réactions de dégradation. Des micro-organismes participent aussi à la dégradation de la roxarsone

Analyse

Les analyses pour effectuer les dosages d’arsenic ou de roxarsone peuvent être faites dans le fumier, le sol, l’air (poussières) et l’eau. Les dosages de l’arsenic total ou soluble peuvent être effectueés avec ICP-MS (inductively coupled plasma-mass spectrometry) ou ICP-AES (inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry). La spéciation, afin de connaître les espèces d’arsenic présentes, peut s’effectuer avec IC-ICP-MS (ion chromatography ou par HPCL-ICP-MS (high performance chromatography liquid). Un générateur d’hydrure est souvent utilisé afin d’obtenir des limites de détection plus basses.

Effet sur l’environnement

Sol

Les différentes compositions des horizons de sol font en sorte que la roxarsone ne sera pas dégradée à la même vitesse. Dans l’horizon A, la composition du sol est plus organique alors que l’horizon B est composé d’oxydes de fer et d’aluminium. Le groupement As (V) de la roxarsone s’adsorbe aux oxydes de fer pour former des complexes stables qui diminuent la dégradation de la roxarsone. Dans l’horizon A, les complexes formés avec la matière organique et le groupement As (V) de la roxarsone sont moins fortement liés. Par contre, d’autres substances présentes dans le fumier ou dans le sol vont compétitionner avec les groupements As (V) pour s’adsorber aux surfaces minérales. Les anions PO₄^3-, CO₃^2-, SO₄^2- et MoO₄^2- et les acides fulviques et phytiques sont des exemples de compétiteurs qui vont réduire les complexes de roxarsone avec les minéraux et permettre l’augmentation de la dégradation. La comparaison des concentrations d’arsenic dans un sol où l’application de fumier contenant de la roxarsone a eu lieu pendant 20 ans avec un sol où aucune application n’avait eu lieu, a permis de conclure dans une recherche que la roxarsone n’est pas une source d’apport d’arsenic dans le sol. Par contre, certaines recherches montrent que les sols où il y a eu application de roxarsone contiennent 5 à 10 fois plus d’arsenic soluble que des sols qui n’ont reçu aucune application.

Eau

Puisqu’une grande partie de arsenic provenant de la roxarsone est soluble, les risques que de contamination des eaux de surface et souterraines sont élevés. La limite de la US EPA pour la concentration dans l’eau potable est de 0,01 mg·l^-1. Une étude effectuée en 1969 a mesuré une concentration d’arsenic de 0,29 mg·l^-1 dans les eaux souterraines (~ 1,50 m de profondeur) d’un champ où du fumier contenant de la roxarsone avait été appliqué pendant 20 ans.

Air

Selon la US EPA, la recommandation pour la concentration en arsenic dans l’air pour les travailleurs est de 3,8 mg·kg^-1. Une étude portant sur le transport de l’arsenic provenant du fumier de volaille a observé des concentrations élevés d’arsenic dans les poussières de maisons à proximité de champs où il y avait épandage de fumier contenant de la roxarsone. Sur les 50 maisons où les poussières ont été prévelées, 88% avait une concentration en arsenic supérieure à la limite permise par l'US EPA. Ces résultats amène à la conclusion que l’arsenic provenant de l’épandage de fumier est transporté dans l’air et peut affecter les environs.