Substances Per- Et Polyfluoroalkylées: Composés organiques synthétiques

PFAS

Elles contiennent au moins un groupement perfluoroalkyle, –C_nF_2n–^,. Il existe probablement entre six et sept millions de PFAS.

Un sous-groupe des PFAS, les tensioactifs fluorés, possèdent une « tête » hydrophile en plus de la « queue » fluorée. En tant que tensioactifs, ils abaissent plus efficacement la tension de surface de l'eau que leur homologues dont la queue hydrophobe est à base hydrocarbure.

Certaines PFAS (acide perfluorooctanesulfonique (PFOS), Acide perfluorooctanoïque (PFOA) et Acide perfluorononanoïque (PFNA) notamment) ont attiré l'attention des chercheurs, des autorités de réglementation et d'Organisations non gouvernementales environnementales en raison de leur toxicité et de leur écotoxicité, de leur caractère de polluant très persistant, et d'une présence déjà généralisée dans l'eau, l'air, le sol, les pluies et les écosystèmes (faune en particulier) et dans le sang de la population générale humaine^, et de la faune. Ils sont retrouvés dans les organismes vivants sur toute la planète. Les scientifiques et diverses administrations appellent à rapidement « réglementer, surveiller et gérer » les PFAS.

 

 

Des études récentes ont mis en œuvre une recherche plus étendue de PFAS dans l'environnement et dans les organismes vivants — notamment basées sur la spectrométrie de masse haute résolution (HRMS) — et incluant des sources ponctuelles et de nouvelles « matrices » jusqu'alors inexplorées, ainsi que des voies de transformation qui n'avaient jamais été explorées par la Recherche publique.
Ces études ont mis à jour un grand nombre de PFAS antérieurement non répertoriés, faisant émerger un véritable « monde des PFAS ».

L'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) en 2018 répertoriait 4 730 PFAS différentes, avec au moins trois carbones perfluorés. Une base de données sur la toxicité de l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis, DSSTox, répertorie 14 735 PFAS, PubChem en comptait environ six millions en 2022, mais ce compte augmente et pourrait atteindre sept millions.

 

Les PFAS sont « une large famille de plus de quatre mille composés chimiques » : avec leurs propriétés antiadhésives, imperméabilisantes, résistantes aux fortes chaleurs, depuis les années 1950, « ils sont largement utilisés dans divers domaines industriels et produits de consommation courante : textiles, emballages alimentaires, mousses anti-incendie, revêtements antiadhésifs, cosmétiques, produits phytosanitaires, etc. ».

Certains PFAS peuvent également se trouver dans l'emballage alimentaire des burgers ou des intrants agricoles.

Certaines PFAS telles que l'acide perfluorooctanoïque (PFOA), l'acide perfluorooctanesulfonique (SPFO) et l'acide perfluorononanoïque (PFNA) ont attiré l'attention des toxicologues et des écotoxicologues puis des organismes de réglementation pour la double raison de leur persistance dans l'environnement et de leur toxicité, et parce qu'elles sont maintenant retrouvées dans le sang et certains organes de la population générale ; dans le corps des animaux sauvages et domestiques^,,, partout sur la terre y compris dans les eaux gelées des pôles et l'air des plus hautes montagnes.

• En 2006, une évaluation faite par le gouvernement canadien sur les effets du SPFO, de ses sels et de ses précurseurs sur la santé des Canadiens, sur la base des éléments alors disponibles^,, a conclu que dans la population générale l'exposition à ces produits était insuffisante pour engendrer des effets nocifs sur la santé. « En revanche, l'évaluation écologique a conclu que le SPFO pénètre ou pourrait pénétrer dans l'environnement à des concentrations nocives pour l'environnement. ».
• En 2009, l'Acide perfluorooctanesulfonique (PFOS), ses sels et fluorure de perfluorooctanesulfonyle ont été classés parmi les polluants organiques persistants (POPs) au titre de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants en raison de leur nature omniprésente, persistante, bioaccumulable et toxique^,.
• Leur production a été réglementée ou supprimée par des fabricants tels que 3M, DuPont, Daikin et Miteni aux États-Unis, au Japon et en Europe. Des fabricants ont en 2019, en réaction à l'ajout d'un amendement à la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, remplacé le SPFO et l'APFO par des PFAS à chaîne courte, tels que l'acide perfluorohexanoïque (PFHxA), l'acide perfluorobutanesulfonique et le perfluorobutanesulfonate (PFBS).
• Les surfactants fluorés à chaîne fluorée plus courte pourraient être moins enclins à s'accumuler chez les mammifères, mais ils semblent rester nocifs pour l'humain^,, et pour l'environnement en général^,.

Les coûts sanitaires ont été évalués entre 52 et 84 milliards d'euros pour les seuls pays de l'Espace économique européen. Les coûts annuels cumulés du dépistage environnemental, de la surveillance en cas de contamination, du traitement de l'eau, de la dépollution des sols et de l'évaluation sanitaire seraient quant à eux compris entre 821 millions d'euros et 170 milliards d'euros dans l'EEE plus la Suisse.

Dénomination « Produits chimiques éternels »

Les PFAS sont souvent globalement surnommées Forever Chemicals (« Produits chimiques éternels ») ou FC à la suite d'un jeu de mots utilisé dans un éditorial du Washington Post de 2018. Les lettres « F-C » évoquent les symboles du fluor et du carbone, éléments chimiques qui constituent le squelette de ces molécules ; par ailleurs, la liaison carbone-fluor est l'une des liaisons les plus fortes en chimie organique, ce qui confère à ces produits une demi-vie dans l'environnement extrêmement longue (le « Forever » (pour toujours) de l'expression « Forever Chemicals »). Le nom Forever Chemicals est maintenant couramment utilisé dans les médias anglophones, en plus du nom plus technique de substances per- et polyfluoroalkylées, ou PFAS^,,,.

Pollution

Europe

Une enquête collaborative lancée par Le Monde, et 17 partenaires dont NDR Info, WDR, Süddeutsche Zeitung, Radar Magazine, Le Scienze, The Investigative Desk et NRC Handelsblad dans le cadre du projet international « Forever Pollution Project », a documenté et cartographié l'ensemble de la contamination de l'Europe par les substances PFAS.

Selon cette première « carte de la pollution éternelle », l'Europe compterait plus de 17 000 sites contaminés, dont plus de 2 000 à des niveaux dangereux, selon de analyses environnementales faites entre 2003 et 2023 ayant relevé la présence de PFAS à des doses supérieures ou égales à 10 nanogrammes par litre (ng/l). S'y ajoutent près de 21 500 sites présumés contaminés, qui sont des industries ou activités utilisatrice et/ou émettrice de PFAS (ex. : bases militaires utilisant des mousses anti-incendie « AFFF »).
Plus de 2 100 de ces sites sont classés par l'étude comme « hot spots », c'est-à-dire contaminé à plus de 100 ng/l (seuil considéré comme dangereux en termes de santé-environnementale).

Ce travail, inspiré de celui du PFAS Project Lab (Boston) et du « PFAS Sites and Community Resources Map » aux États-Unis, repose sur l'aggrégation de données publiques et non publiques, lesquelles ont permis de lister et positionner cartographiquement un grand nombre de sites contaminés et présumés contaminés. L'enquête s'est appuyée sur un groupe de sept spécialistes, à la manière du « peer-reviewed journalism », en adoptant systématiquement « l'approche la plus prudente possible », ce qui implique, précisent ses auteurs, que dans le contexte d'incomplétude de données (certaines ne sont pas accessibles et il n'y a pas de prélèvements exhaustifs dans aucun des pays européens, « aussi impressionnant qu'il soit, le nombre de sites contaminés et présumés contaminés que montre notre carte est très largement sous-estimé ». Ces polluants « accompagneront l'humanité pendant des centaines, voire des milliers d'années ». Selon l'étude ils sont produits en Europe par vingt producteurs puis utilisés par 232 utilisateurs industriels « pour fabriquer des plastiques « haute performance », des peintures et des vernis, des pesticides, des textiles imperméabilisés, d'autres produits chimiques, etc. ».

En janvier 2024, 11 responsables politiques européens ont fait doser les PFAS dans leur sang, pour susciter l'attention sur ce sujet, et démontrer que les riverains des usines chimiques ne sont pas les seuls concernés : le sang de chacun de ces dirigeants en contenait, avec dépassement des seuils de sécurité indicatifs chez 5 d'entre eux. 7 PFAS sur 13 recherchés ont été décelés dans l'organisme de Frans Timmermans, ancien vice-président S&D de la Commission européenne, qui dénonce avec véhémence la prolifération des PFAS à l'intérieur de l'Union européenne. L'étude a notamment révélé la présence systématique de PFOA et de PFOS dans le sang des dirigeants étudiés, bien qu'interdits dans l'Union européenne respectivement depuis 2020 et 2009.

Belgique

En 2021, un rapport (datant de 2018) sur la pollution de l'eau potable par des PFAS sur la base aérienne de Chièvres en 2017 est divulgué par le PTB au Parlement wallon. À la suite de tests de dépistage du PFOS et du PFOA par l'armée américaine, des taux dépassant la norme de l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (EPA) ont été relevés. Les résultats des tests sont partagés avec la Société wallonne des eaux (SWDE) qui confirme que l'eau est considérée comme potable d'après les normes belges (qui ne comprennent pas à ce moment-là de norme concernant les PFAS)^,. Malgré l'avis positif de la SWDE, de l'eau en bouteille est mise à disposition des soldats, mais la population de Chièvres n'est pas avertie^,.

À Anvers (Belgique), l'usine 3M a contaminé l’air, le sol et le sang de près de 800 personnes vivant à proximité de l’usine chimique avec du PFOS^,.

Danemark

 

À Korsør (Danemark), un centre de formation à la lutte contre les incendies a contaminé des terres agricoles et du bétail avec du PFOS et du PFHxS^,,.

France

En France en 2023, la pollution aux PFAS serait largement sous-estimée selon l'ONG Générations futures^,. Des eaux de surface sont polluées.

Une étude effectuée par la Direction régionale de l'Alimentation, de l'Agriculture et de la Forêt (DRAAF) en 2022 à proximité des usines de Daikin et Arkema au Sud de Lyon révèle la contamination élevée de légumes et d'œufs de poules par des PFAS. Il est recommandé aux particuliers de ne pas consommer ces produits^,,. Daikin Chemical arrête l'utilisation de PFAS sur ce site en 2008 et un arrêté préfectoral contraint Arkema à faire de même d'ici fin 2024. La « Vallée de la chimie » est reconnue comme le site français le plus pollué par les PFAS^,.

En janvier 2023, le gouvernement définit un plan d'action et soutient le projet déposé par l'Allemagne, le Danemark, les Pays-Bas, la Suède et la Norvège^,.

En avril 2023, le député Nicolas Thierry estime que le plan d'action du gouvernement est une « diversion » ; il dépose une proposition de loi interdisant dès 2025 les produits contenant des PFAS lorsqu'une alternative existe, avant une interdiction totale en 2027.

Le 30 octobre 2023, 34 communes, 35 personnes et 7 associations de pêcheurs originaires de territoires situés autour du fleuve du Rhône déposent plainte contre les entreprises Arkema et Daikin pour « mise en danger de la vie d'autrui », « écocide », « pollution des eaux » et atteinte au règlement de l'Union européenne sur les substances chimiques^,.

L'été 2023, le député (Modem) du Rhône Cyrille Isaac-Sibille, est missionné par le gouvernement pour produire un rapport sur les PFAS (notamment responsables d'une contamination « éternelle » de la vallée du Rhône où en 2024, 150 000 habitants reçoivent une eau « non-conforme »). Le député remet un rapport au ministre de l'Écologie du Gouvernement Attal, le 4 janvier 2024. Le rapporteur promeut une avancée de la science sur le sujet des PFAS, d'en établir la liste exhaustive, dont pour évaluer leur niveau de toxicité et fixer règlementairement des seuils à ne pas dépasser dans les différents milieux. Le rapport contient 18 préconisations et appelle à « agir urgemment » pour faire cesser les rejets industriels de PFAS, sans attendre de restriction européenne ; recenser l'intégralité des sites pollués ; contrôler les PFAS dans tous les milieux : eaux de surface et eaux profondes, sols des jardins, des écoles, des crèches, des stades autour des sites industriels, air intérieur et atmosphère et dans les denrées alimentaires ; créer un fonds PFAS alimenté par l'industrie sur le principe du « pollueur payeur » pour financer la dépollution (« le coût total du traitement des eaux potables et usées pour (les) éliminer a été estimé à 238 milliards d'euros par an dans l'Union européenne »). Le député repousse à 2026 ou 2027 de nouvelles règlementations pour les industriels, pour la dépollution.

Italie

À Veneto (Italie), l'usine chimique de Miteni a contaminé l'eau potable de plus de 350 000 habitants avec du PFOA, PFOS et PFHxS.

Pays-Bas

À Dordrecht (Pays-Bas), l'usine DuPont/Chemours ont contaminé l'air et l'eau de 750 000 personnes avec du PFOA et du GenX.

Suède

Une étude de chercheurs de l'Université de Stockholm (Suède), parue en août 2022, montre qu'à cause des PFAS, « l'eau de pluie, partout dans le monde, est jugée impropre à la consommation » et même dans les régions les plus isolées du monde.

À Ronneby, les mousses anti-incendie d'un aéroport militaire ont contaminé l'eau potable et le sang des riverains avec plusieurs PFAS^,.

États-Unis

En 2019, Robert Bilott lança une nouvelle action contre les entreprises chimiques 3M, DuPont et Chemours, une spin-off (filiale) de DuPont, accusées d'avoir sciemment dissimulé pendant plus de 20 ans les risques associés à ces substances. L'action vise à obtenir le statut de recours collectif au nom de toutes les personnes vivant aux États-Unis qui ont été exposées non seulement au Acide perfluorooctanoïque (PFOA), mais aussi à des composés apparentés connus sous le nom de PFAS, abréviation de (en)per- and polyfluoroalkyl substances. Ces produits pratiquement indestructibles s'accumulent dans le corps humain et dans l'environnement. Elles sont responsables d'une famille de risques de santé publique, notamment l'affaiblissement du système immunitaire, le dysfonctionnement du foie et des malformations congénitales.

Prévalence dans le corps humain

La prévalence de ces composés chimiques récemment devenus omniprésents est multiple. Ainsi, en 2019, une étude des sérums sanguins des femmes enceintes d'un panel de 457 dyades mère-enfant a montré que la totalité des échantillons de sérum maternel prélevés pendant la grossesse en contenaient, avec des concentrations médianes (intervalle interquartile) de 13,8 ng/mL (11,0, 17,7), 3,0 ng/mL (2,3, 3,8), 1,9 ng/mL (1,4, 2,5) et 0,4 ng/mL (0,3, 0,5) pour le SPFO, PFOA, PFHxS et PFNA, respectivement.

Dans une étude d'une population d'Arvidsjaur ayant accidentellement consommé de l'eau contaminée par des mousses utilisés par les pompiers de l'aéroport, la demi-vie de ces produits dans le corps humain pu être estimée. Pour les PFAS à chaine longue : 2,86 années pour le PFHxS, 2,91 années pour le L-PFOS. Pour ceux à chaine courte, la demi-vie est de 1,46 années pour PFHpS. Les demi-vies les plus courtes étaient de 0,12 années pour le PFBA et 0,17 années pour le PFHpA.

En 2022, une autre étude a montré que le don de sang réduit durablement le taux de PFAS présent dans le corps humain. L'effet est le plus important dans le cas de dons de plasma, avec une réduction de 30 % de la concentration médiane après un an de dons espacés de trois mois.

Effets sur la santé

In utero : concernant les nourrissons de sexe masculin : plus le sang de la mère en contenait lors de la grossesse, plus le risque d'avoir un enfant de faible poids à la naissance augmentait (idem pour le risque de petit périmètre crânien) et le développement foetal (avec risque accru de faible poids à la naissance).

Les PFAS peuvent aussi augmenter le taux de cholestérol, induire des cancers, affecter la fertilité, interférer avec le système endocrinien (système thyroïdien notamment) et immunitaire^,,.

L'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) « considère que la diminution de la réponse du système immunitaire à la vaccination constitue l'effet le plus critique pour la santé humaine ».

 

Quelques tensioactifs fluorés :

• acide perfluorooctanoïque (PFOA, pour perfluorooctanoic acid) ;
• perfluorooctanesulfonate (SPFO, pour perfluorooctane sulfonate) ;
• perfluorooctanesulfonamide (PFOSA, pour perfluorooctanesulfonamide) ;
• acide perfluoroheptanoïque (PFHpA, pour perfluoroheptanoic acid) ;
• acide perfluorononanoïque (PFNA, pour perfluorononanoic acid) ;
• acide perfluorodécanoïque (PFDA, pour perfluorodecanoic acid) ;
• acide perfluorobutanesulfonique (PFBS, pour perfluorobutane sulfonic acid) ;
• acide perfluorohexanesulfonique (PFHxS, pour perfluorohexane sulfonic acid) ;
• acide heptafluorobutyrique (HFBA, pour heptafluorobutyric acid).
• polytétrafluoroéthylène (PTFE)

L'usage des PFAS est questionné aux États-Unis où ils sont notamment utilisés comme additifs du plastique de nombreux contenants. Le recyclage de ces plastiques conduit à une accumulation des PFAS.

Les feux de catégorie B (feux de solvants inflammables) sont combattus par des mousses épaisses à base d'agents fluorés (commercialisées depuis les années 1970 par la société 3M). Ils sont efficaces mais « nocifs pour l'environnement et la santé ». Des alternatives moins toxiques ou non toxiques sont recherchées, par exemple à base de polysaccharides tels que la gomme xanthane.

Convention de Stockholm

En 2009, le SPFO, ses sels et le fluorure de perfluorooctanesulfonyle sont inscrits, dans le cadre de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, sur la liste des polluants organiques persistants en raison de leur nature omniprésente, persistante, bioaccumulative et toxique^,.

L'APFO, ses sels et les composés apparentés ont été inscrit en 2019, l'acide perfluorohexane sulfonique (PFHxS), ses sels et les composés apparentés en 2022.

États-Unis

En 2016, l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (EPA) fixe une limite non obligatoire de 70 ppt (70 ng/L) pour le PFOS et le PFOA^,.
En 2022, cette limite est abaissée à 0,02 ppt (0,02 ng/L) pour le PFOS et à 0,004 ppt (0,004 ng/L) pour le PFOA^,.

Union européenne

En 2020, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) propose une limite maximale admissible de 4,4 ng/kg de poids corporel pour la somme des PFOA, PFNA, PFHxS et PFOS.

À partir du 2 janvier 2026, la Directive de l'Union européenne 2020/2184 du 16 décembre 2020 impose aux États membres de fournir une eau potable respectant des valeurs maximum concernant le bisphénol A (2,5 µg/L), les chlorates, les chlorites, les acides haloacétiques, la microcystine-LR, le total des PFAS (0,50 µg/L), la somme des vingt PFAS considérées comme préoccupantes (0,10 µg/L) et l'uranium. Les fournisseurs d'eau doivent également vérifier les concentrations de ces substances à partir de la même date.

Danemark

En juin 2021, sur base de l'avis de l'EFSA, le Danemark fixe des limites pour les PFAS totales (0,1 µg/L) et la somme des PFOA, PFOS, PFNA et PFHxS (0,002 µg/L) dans l'eau potable^,.

France

En 2024, l'Assemblée nationale vote une loi interdisant les PFAS au 1^er janvier 2026 dans les vêtements et les cosmétiques. Le lobbying de SEB permet d'exclure les ustensiles de cuisine du texte de loi.

Future interdiction des PFAS en Europe

En 2019, le Conseil de l'Europe demande à la Commission européenne d'élaborer un plan d'action pour éliminer toutes les utilisations non essentielles des PFAS en raison des preuves croissantes d'effets néfastes causés par l'exposition à ces substances, des preuves de la présence généralisée de PFAS dans l'eau, le sol, les articles et les déchets et la menace que cela peut représenter pour l'eau potable.

À l'initiative de l'Allemagne et des Pays-Bas, ces pays, ainsi que le Danemark, la Norvège et la Suède, ont soumis une proposition dite de restriction basée sur le règlement Enregistrement, évaluation et autorisation des produits chimiques (REACH) pour obtenir une interdiction européenne de la production, de l'utilisation, de la vente et de l'importation de PFAS. La proposition stipule qu'une interdiction est nécessaire pour toute utilisation de PFAS, avec des délais différents de prise d'effet pour différentes applications (immédiatement après l'entrée en vigueur de la restriction, cinq ans après ou douze ans après), selon la fonction et la disponibilité d'alternatives. La proposition n'a pas évalué l'utilisation des PFAS dans les médicaments, les produits phytosanitaires et les biocides, car des réglementations spécifiques s'appliquent à ces substances (ex. : Règlement relatif aux produits biocides, directive 91/414/CEE du Conseil, du 15 juillet 1991, concernant la mise sur le marché des produits phytopharmaceutiques) dont la procédure d'autorisation de mise sur le marché (AMM) est supposée tenir compte des risques connus ou suspectés pour la santé et l'environnement (et en outre, le principe de précaution figure depuis 1992 dans le Traité de Maastricht^,)

« La politique de la Communauté […] vise un niveau de protection élevé […]. Elle est fondée sur le principe de précaution et d'action préventive, sur le principe de correction, par priorité à la source, des atteintes à l'environnement et sur le Principe pollueur-payeur. »

La proposition est soumise le 13 janvier 2023 et publiée par l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) le 7 février de la même année. Du 22 mars au 21 septembre 2023, les citoyens, entreprises et autres organisations peuvent soumettre leurs vues sur la proposition lors d'une consultation publique. Sur la base des informations contenues dans la proposition de restriction et de la consultation, deux comités de l'ECHA donnent un avis respectivement sur le risque et sur les aspects socio-économiques de la restriction proposée. Dans l'année suivant la publication, les avis sont envoyés à la Commission Européenne, qui fait ensuite une proposition finale qui est soumise aux États membres de l'UE pour discussion et décision. Dix-huit mois après la publication de la décision de restriction, l'interdiction entrera en vigueur. La restriction définitive pourrait bien entendu différer de la proposition.

Les eaux de pluie contenant des PFAS se retrouvent dans les rivières, fleuves, barrages hydrauliques ou nappes phréatiques avant les captages ou pompages. Les eaux captées ou pompées doivent subir des traitements de potabilisation.

Prétraitement

De nombreuses techniques typiques de purification de l'eau ne sont pas capables d'éliminer les PFAS : biodégradation, filtration micronique, filtration sur sable, ultrafiltration, coagulation, floculation, clarification et oxydation par la lumière ultraviolette, hypochlorite, dioxyde de chlore, chloramine, ozone ou permanganate.

Élimination des PFAS

Il est nécessaire d'effectuer des traitements supplémentaires : l'adsorption au charbon, l'échange d'ions, la nanofiltration ou l'osmose inverse. L'adsorption au charbon et l'échange d'ions permettent chacun d'éliminer jusqu'à 100 % des PFAS, la nanofiltration et l'osmose inverse permettent quant à eux d'éliminer chacun plus de 90 % des PFAS.

En ce qui concerne les résidus du traitement contenant les PFAS, l'élimination classique consiste à les brûler dans un incinérateur à haute température. C'est une technique adaptée et obligatoire par le « règlement européen POP » CE n^o 850/2004 (polluants organiques persistants).

Notes