Impact assessment of a wastewater treatment plant effluent using fish biomarker EROD: field and on-site experiments

The impact of a wastewater treatment plant (WWTP) effluent was assessed by the fish biomarker ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) using field and on-site laboratory experiments. EROD activity was measured on chub (Leuciscus cephalus) and stone loach (Noemacheilus barbatulus) caught at 3 sites of the Chalaronne river (South East, France). Liver somatic index (LSI) and organochloride bioaccumulation in muscle were estimated on chub only. In September, EROD activity and LSI of chub increased significantly between the sites above and below the WWTP effluent discharge. EROD induction detected in chub was confirmed by on-site tank experiments. EROD levels were determined on juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and mirror carp (Cyprinus carpio) exposed to different concentrations of the WWTP effluent and the river water for 16 days. After a 4-day exposure, EROD activities of the carp exposed to the effluent increased significantly compared to the control. The response was linked to the effluent concentration and was stable with exposure time. WWTP effluent induced EROD activity whereas organic and metal analyses, performed on fish muscle and sediment, did not show any difference between upstream and downstream the discharge. / L'impact d'un effluent de station d'épuration (STEP) a été estimé à travers le biomarqueur éthoxyrésorufine-O-dééthylase (EROD) mesuré sur des poissons à l'aide d'études in situ et d'expérimentations sur site. L'activité EROD a été mesurée sur des chevaines (Leuciscus cephalus) et des loches franches (Noemacheilus barbatulus) pêchés sur trois stations de la Chalaronne (une rivière du Sud Est de la France). Le rapport hépatosomatique (RHS) et la bioaccumulation des organochlorés dans les muscles ont été estimés dans les chevaines uniquement. En septembre, l'activité EROD et le RHS des chevaines ont augmenté significativement entre les stations amont et aval du rejet de la STEP. L'induction de l'activité EROD détectée chez les chevaines est confirmée par les expérimentations sur site. L'activité EROD a été mesurée sur des truites arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) et des carpes miroir (Cyprinus carpio) exposées à différentes concentrations d'effluent de STEP et d'eau de rivière pendant 16 jours. Après 4 jours d'exposition, l'activité EROD des carpes exposées à l'effluent a augmenté significativement comparée aux contrôles. La réponse de cette activité enzymatique est liée à la concentration d'effluent et est stable dans le temps. L'effluent de STEP a induit l'activité EROD alors que les analyses chimiques en métaux et en composés organiques dans les poissons et dans les sédiments n'ont pas révélé de différence significative entre l'amont et l'aval du rejet de la STEP.