Les PFAS sont des substances de synthèse per- et polyfluorées, utilisées dans de nombreux produits de la vie courante depuis les années 50. Pour autant, au sein de cette famille, beaucoup de ces molécules sont aujourd’hui reconnues comme néfastes pour la santé et l’environnement. Extrêmement mobiles et persistantes, elle se retrouvent aujourd'hui dans tous les compartiments de l’environnement. La problématique est mondiale et les réglementations sont encore en cours d'élaboration.
Ce travail a eu pour objectif de dresser un état des lieux des connaissances disponibles relatives aux composés per et polyfluorés (PFAS). A l’aide d’une revue bibliographique et des connaissances issues de l’expérience des auteurs, cette étude compile les données disponibles portant sur les caractéristiques générales (physicochimiques, comportement dans les sols, etc.), le diagnostic (métrologie, analyse, contamination croisée, etc.), la toxicité (humaine, environnementale, études de risque) et la réglementation nationale et internationale existante notamment dans le contexte des sites et sols pollués (SSP). Au-delà de cet état des connaissances à date, cette étude propose une réflexion sur les enjeux de la métrologie des PFAS et expose une stratégie pour la conception de valeurs toxicologiques de référence dans le contexte des SSP. A noter que pour accroitre sa fiabilité, ce travail a été porté à la connaissance d’un panel d’experts internationaux afin qu’ils y apportent leurs contributions.
Date de publication : avril 2024
Réalisation : VALGO
Référence : RECORD, Composés perfluoroalkylés et polyfluoroalkylés (PFAS) dans les sols en place et matériaux excavés (sols et sédiments) : identification, quantification et valeurs de référence, 2024, 141 p, n°22-0173/1A
La problématique des composés per et polyfluorés constitue une thématique particulièrement évolutive et complexe à étudier du fait :
Les études de caractérisation d’une éventuelle contamination de l’environnement sont également difficiles à réaliser. En effet l’utilisation de méthodes analytiques usuelles comme la spectrométrie de masse LC MS MS n’est pas toujours la plus informative. Les PFAS étant ubiquistes dans l’ensemble des matrices environnementales, lors de la phase d’interprétation des résultats il est difficile de faire la différence entre le bruit de fond, la contamination croisée et les contaminations avérées. Enfin, du fait des seuils environnementaux particulièrement bas, il convient de réaliser des analyses avec de très faibles limites de quantification. Pour toutes ces raisons, il convient de mettre en œuvre une stratégie de prélèvement et d’analyse fiable afin d’étudier convenablement la contamination réelle.
Ce rapport a donc poursuivi plusieurs objectifs. Il s’est agi tout d’abord de faire l’état des lieux des connaissances, à date, sur des thématiques variées telles les caractéristiques physico-chimiques des PFAS, la réglementation internationale, les données toxicologiques et écotoxicologiques ou encore les méthodes d’analyses existantes.
Après avoir relevé les différents usages de ces composés, ce rapport a recensé les différents paramètres physico-chimiques disponibles dans la littérature scientifique, puis a tenté de brosser un portrait du comportement usuel de ces composés dans l’environnement. Compte tenu de leurs caractéristiques physico-chimiques, notamment de leur forte hydrosolubilité, les PFAS ruissèlent dans les eaux de surface et/ou lixivient rapidement dans les eaux souterraines. Une fois dans l’hydrosphère, ces composés deviennent particulièrement mobiles. On notera que ces composés, du fait de leur grande persistance ainsi que de leur potentiel de bioaccumulation, entrent dans la catégorie des « vPvM substances » (very Persistent and very Mobile substances) mais également dans celle des « vPvB substances » (very Persistent and very Bioaccumulative substances). Au regard de ces caractéristiques et de leur toxicité, les PFAS sont particulièrement encadrés par la réglementation.
Cette réglementation est particulièrement variable selon les zones géographiques mais aussi particulièrement évolutive depuis quelques années. Ainsi ce rapport a recensé les différents textes législatifs en vigueur lors de sa rédaction et a tenté d’expliciter les points d’intérêts et modes d’actions des différentes autorités administratives. Dans ses conclusions, le rapport s’est attaché à lister les matrices dont les aspects de la réglementation ne sont pas encore matures et qui devraient évoluer du fait de la création de valeurs toxicologiques, écotoxicologiques ou de méthodes analytiques dédiées. Ce rapport a également dressé la liste des principaux effets toxiques et écotoxiques observés et des valeurs toxicologiques de référence existantes à date de sa rédaction.
Enfin, ce rapport a cherché à préciser les enjeux de la métrologie de ces composés, mais aussi de proposer une méthodologie cohérente et structurée pour définir convenablement la contamination.
Cette méthodologie passe tout d’abord par la mise en œuvre d’un schéma conceptuel d’échantillonnage rigoureux identifiant toutes les éventuelles sources secondaires, mais surtout évaluant le bruit de fond à l’aide d’échantillons prélevés hors de la zone d’influence des différentes sources. La réalisation d’un schéma conceptuel est particulièrement bien décrite dans les guides existants, le rapport s’est donc attaché à détailler les spécificités des PFAS en relevant les différentes sources primaires, secondaires, tout en précisant les voies de transfert.
Il convient ensuite de réaliser les prélèvements en portant une attention toute particulière à la gestion de la contamination croisée lors de l’échantillonnage, mais également lors de la réalisation des analyses. Pour ce faire il faut :
Le rapport a précisé les différentes méthodologies existantes, tout en mettant à profit l’expérience des rédacteurs ainsi que des adhérents de RECORD qui ont participé au comité de pilotage pour évaluer leur efficacité.
L’élément essentiel dans la réalisation d’un bon diagnostic environnemental est le choix de la ou des méthodes d’analyse pertinentes. En effet, chaque technologie (LC MS MS, CIC, FTICR…) et chaque méthode d’analyse (ciblée, fluor organic total, TopAssay…) n’apporte pas la même information. Ainsi si les méthodes de spectrométrie de masse ciblées permettent de connaitre précisément et avec une faible limite de quantification, les concentrations de PFAS dans les matrices, elles sont limitées à une liste réduite de composés (jusqu’à 350 composés dans le meilleur des cas, ou 40 pour les laboratoires commerciaux). De même, la chromatographie ionique à combustion permet d’estimer la concentration totale en composés organiques fluorés mais n’apporte aucune information sur les PFAS individuellement et présente une limite de quantification particulièrement élevée.
Ainsi, il convient d’utiliser ces méthodes dans le contexte adéquat, en cohérence avec les objectifs poursuivis, voire, dans certains cas, d’associer plusieurs méthodes analytiques afin de disposer d’une vue d’ensemble. Pour ce faire, plusieurs scenarios ont été définis et des schémas analytiques types conçus. Ces schémas analytiques ont été pensés pour couvrir les problématiques retrouvées dans le milieu des sites et des sols pollués tout en proposant différents niveaux de précision avec des analyses principales et complémentaires. Ces schémas sont présentés dans le tableau suivant :
Tableau : Résumé des caractéristiques des différentes méthodes analytiques (RECORD 2024)
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