Déchets contenant des substances POP : état des lieux et modes de gestion applicables

Synthèse

Avertissement : Le contenu de ces travaux reflète l'état des connaissances et le cadre réglementaire en vigueur à la date de l'édition des documents.

Contexte de l'étude

Les polluants organiques persistants (POP) sont des substances chimiques qui posent de graves risques pour l’environnement et la santé humaine. Leur persistance, leur tendance à la bioaccumulation et leur toxicité les rendent particulièrement préoccupants. Ces substances chimiques ont été produites par l’homme de manière intentionnelle (pesticides ou POP ajoutés pour leurs propriétés dans l’industrie manufacturière) ou non intentionnelle (rejetés dans l’environnement via l’incinération de déchets ou de biomasse, la mise en œuvre de procédés industriels). Parmi celles produites de manière intentionnelle, certaines ont été largement utilisées par l’industrie et se retrouvent aujourd’hui dans des produits variés, notamment comme retardateurs de flamme, plastifiants et agents de conservation.

Le cadre international de régulation des POP a été établi dans les années 1990, avec le Protocole d’Aarhus (1998) et la Convention de Stockholm (2001). Ces accords visent à contrôler, réduire ou éliminer les émissions de POP en raison de leurs impacts significatifs sur la santé et l’environnement. Le Protocole d’Aarhus se concentre sur la réduction des rejets de POP dans l’atmosphère, tandis que la Convention de Stockholm met l’accent sur l’élimination progressive des substances inscrites dans ses annexes. Ces conventions constituent la base des réglementations européennes et nationales qui encadrent la gestion des déchets contenant des POP.

Au niveau européen, le Règlement (UE) 2019/1021 est la référence principale. Ce règlement, qui remplace le Règlement UE 850/2004, interdit l’utilisation de nombreuses substances POP et impose des restrictions strictes pour leur gestion dans les déchets. La France, en tant qu’État membre de l’Union européenne, s’est alignée sur ce cadre réglementaire, avec des dispositifs de contrôle et des protocoles d’analyse rigoureux pour surveiller la présence des POP dans certains flux de déchets, et en particulier au niveau des incinérateurs.

Objectif et plan de l’étude

L’objectif principal de l’étude est de fournir un état des lieux complet des connaissances actuelles sur les POP dans les déchets, d’analyser l’évolution des flux de produits et déchets contenant ces substances, et d’élaborer des recommandations pour une gestion améliorée de ces déchets. L’étude est structurée en trois grandes phases :

• Revue de la littérature et analyse réglementaire : Cette première étape consiste à examiner les cadres réglementaires internationaux, européens et nationaux, pour comparer le cas de la France aux autres pays, ainsi que la littérature scientifique relative à la gestion des déchets POP.
• Analyse des flux de déchets : La seconde étape se concentre sur la réalisation d’un panorama des produits et déchets pouvant contenir des POP, l’évaluation de la teneur correspondante lorsque disponible, ainsi que la quantification des déchets contenant des POP pour quelques flux où ce niveau de traçabilité existe.
• Identification de futurs POP et recommandations pour l’amélioration de la gestion des déchets : sur la base de la bibliographie réalisée et des échanges avec les acteurs, différentes substances pouvant être intégrées au règlement POP à l’avenir ont été identifiées ; l’étude propose ensuite des pistes d’amélioration des pratiques pour une meilleure gestion future des déchets POP, en tenant compte des substances émergentes qui ne sont pas encore réglementées, et formule des recommandations pour optimiser les pratiques de gestion des déchets.

Exposé des principaux résultats obtenus

Revue de la littérature et analyse réglementaire

Les cadres réglementaires pour les POP sont définis à plusieurs niveaux :

• Au niveau international, la Convention de Stockholm a établi des critères pour identifier les POP, en se concentrant sur leur toxicité, leur bioaccumulation et leur persistance. Ce traité vise à éliminer ou restreindre l’utilisation de substances listées dans ses annexes. Le Protocole d’Aarhus, quant à lui, se concentre sur la réduction des émissions atmosphériques de POP, en fixant des valeurs limites d’émission (VLE) pour des sources fixes comme les incinérateurs.
• En Europe, le Règlement (UE) 2019/1021 impose des restrictions strictes sur la fabrication, la mise sur le marché et l’utilisation des POP. Il intègre également des seuils de concentration pour classer les déchets comme déchets POP, nécessitant des méthodes de traitement spécifiques. Ce règlement a été révisé à plusieurs reprises pour inclure de nouvelles substances, notamment les PFAS (substances perfluoroalkylées), qui posent de nouveaux défis en raison de leur diversité et de leur persistance élevée.
• En France, la réglementation est alignée sur les directives européennes, avec des dispositifs de contrôle rigoureux, notamment pour les flux de déchets incinérés. Les incinérateurs doivent respecter des valeurs limites pour les émissions de dioxines et furanes, et les techniques de contrôle des émissions sont constamment améliorées pour répondre aux exigences réglementaires.

Les connaissances actuelles indiquent que la présence des POP dans les produits est encore largement répandue, malgré les interdictions et restrictions. Les retardateurs de flamme, comme les PBDE, sont souvent retrouvés dans les plastiques des équipements électroniques et les mousses isolantes. Ces substances peuvent être libérées lors des processus de traitement des déchets, contribuant à la pollution de l’air, du sol et de l’eau. On peut néanmoins noter que la littérature scientifique traite en priorité de certains produits et déchets, tels que les équipements électroniques et les voitures, bien qu’il existe quelques études analysant une large variété de produits ou de déchets. Certaines études analysent uniquement la présence de POP dans l’air ou dans les poussières déposées, sans permettre d’identifier leur provenance.

La gestion des déchets contenant des POP est complexe pour plusieurs raisons. Premièrement, l’identification des POP dans les flux de déchets est difficile en raison du manque de traçabilité sur l’incorporation de POP par les producteurs, et de la diversité des produits pouvant être concernés. Deuxièmement, les techniques d’analyse pour identifier les substances (chromatographie en phase gazeuse avec détecteur à capture d'électrons, spectrométrie de masse à haute résolution, etc.) sont coûteuses et nécessitent une expertise technique. Elles ne sont donc pas applicables dans les procédés de gestion des déchets actuels. Pour les retardateurs de flammes, une technique d’analyse simplifiée est utilisée sur les plastiques broyés, avec une spectrométrie à fluorescence X qui permet d’identifier la teneur en brome total. Des substances non POP peuvent venir polluer les mesures, néanmoins cette technique permet d’isoler efficacement les plastiques ayant une teneur en POP suffisamment élevée pour être considérés comme des déchets POP. Enfin, le recyclage des matériaux contaminés par des POP représente un risque important. Par exemple, les plastiques contenant des retardateurs de flamme bromés, lorsqu’ils sont recyclés, peuvent introduire des POP dans de nouveaux produits, prolongeant ainsi leur cycle de vie et augmentant les risques d’exposition.

Analyse des flux de déchets

Une revue de la littérature a été réalisée afin de cibler une large gamme de produits et déchets et de déterminer la probabilité de contenir des POP. Les POP introduit intentionnellement répondent pour la plupart à un besoin spécifique au matériau, si bien que les recherches ont été classées par matériaux contenus. On retrouve ainsi les véhicules à la fois dans la section sur les plastiques et celle sur les textiles. Les recherches ont permis d’aboutir à la construction d’un panorama global tel que présenté en Figure 1, identifiant les différents produits et déchets concernés, et la probabilité de contenir des POP.

Figure 1 : Répartition des POP selon le secteur d’activité (RECORD, 2024)

D’après les valeurs collectées dans la littérature, la présence et les teneurs en POP dans les déchets varient considérablement en fonction des produits et de leur date de fabrication, car les méthodes de production et les réglementations ont évolué. Par exemple, les anciennes générations de plastiques et d’équipements électroniques contiennent souvent des niveaux plus élevés de retardateurs de flamme, qui sont aujourd’hui interdits ou limités. C’est le cas des moniteurs à écran cathodique. Les données montrent que les concentrations de POP peuvent dépasser les seuils réglementaires dans ces déchets, qui sont alors classés comme déchets POP.

Quelques autres flux peuvent être sujets à la présence de POP, tels que les isolants de câbles électriques : le plastique broyé de ces câbles contient parfois des teneurs excessivement élevées de retardateurs de flammes. Comme vu précédemment, la littérature se focalise sur certains flux, disposant d’un niveau de traçabilité élevé pour la gestion des déchets (en particulier, ceux couverts par des filières REP en Europe). Il reste donc une large gamme de produits et de déchets peu voire pas couverts par des analyses quantitatives de teneur en POP.

Afin d’évaluer les quantités de déchets POP à gérer à l’avenir, des recherches ont été effectuées, afin de collecter des données de consommation de produits et de collecte de déchets et des tendances de consommation. Néanmoins, ces valeurs ne sont disponibles que pour quelques flux précis, et l’évaluation de la part de déchets POP au sein de ces flux n’a pas été possible, y compris pour les flux encadrés par des filières REP. L’outil Trackdéchets, utilisé en France pour tracer les déchets dangereux, s’est révélé insuffisant pour cette étude, car il ne fournit pas encore de données statistiques complètes sur les tonnages et les substances présentes dans les déchets. Par conséquent, il n’a pas été possible de modéliser le gisement de déchets POP actuel et à venir.

Les analyses réalisées montrent que les volumes de déchets contenant des POP vont continuer à augmenter dans les prochaines décennies, notamment pour les DEEE et les plastiques industriels. Cette hausse est attribuée à la production accrue de produits électroniques et à l’allongement de leur durée de vie, ce qui retarde l’élimination des produits contenant des POP. L’analyse indique également que de nouveaux types de POP, encore non réglementés, pourraient apparaître dans les flux de déchets futurs, nécessitant une mise à jour continue des réglementations et des méthodes de gestion.

Identification de futurs POP et recommandations pour l’amélioration de la gestion des déchets

La France ayant ratifié la Convention de Stockholm, elle doit prendre en compte dans son cadre règlementaire toute nouvelle substance considérée comme POP par la convention.

L’inclusion d’une nouvelle substance à la liste des POP réglementés par la convention prend plusieurs années (environ 5 ans), depuis la présentation de la proposition d’inclusion jusqu’à la modification effective de la liste des POP (voir les étapes en Figure 2). Le délai peut changer en fonction de la période de soumission des différents dossiers (proposition, descriptif des risques, évaluation de la gestion des risques) au Comité d’Étude des POP. Chacun des dossiers est construit en suivant un protocole précis, décrivant des propriétés de la substance concernée. Le premier dossier est focalisé sur les critères principaux définissant une substance POP dans la convention, à savoir la persistance, la bioaccumulation, le potentiel de propagation à longue distance dans l’environnement et la toxicité. Les dossiers suivants se focalisent sur des points plus précis : devenir dans l’environnement, état de l’art règlementaire, solutions alternatives, conséquences sur la gestion des déchets, etc.

Figure 2 : Processus d’introduction de nouvelles substances aux listes des Annexes de la Convention POP et du Règlement POP (ECHA) (RECORD, 2024)

Actuellement, 4 substances sont candidates, et 3 substances viennent d’être intégrées à la convention et sont en attente d’ajout au règlement POP.

Les substances perfluoroalkylées (PFAS) sont identifiées comme prioritaires, compte tenu de leur large utilisation industrielle pour leurs propriétés hydrofuges et antiadhésives. Il est important de noter que la famille des PFAS comporte plus de 4000 substances, voir plus de 7 millions selon certaines sources. En effet, les composés pouvant être catégorisés comme des PFAS sont encore en train d’être déterminés, et certains ont déjà été intégrées à la convention et au règlement POP. La littérature montre que la plupart de ces substances présentent une forte persistance dans l’environnement et s’accumulent dans les organismes vivants. Il y a donc un sujet majeur de gestion de ces déchets pour limiter leur diffusion dans l’environnement. Différents pays travaillent actuellement sur le cadre règlementaire autour de ces substances pour limiter leur impact, et à terme les inclure dans la convention.

L’analyse du processus d’inclusion de nouveaux POP montre certaines limites au système actuel : l’ajout de substances est particulièrement long, chronophage pour les parties prenantes, si bien que seuls quelques pays disposent des ressources nécessaires pour encourager l’inclusion de nouvelles substances. Ces temps ne sont pas compatibles avec les travaux du secteur industriel, qui identifient souvent des substituts aux POP ayant des propriétés proches, y compris en termes d’enjeux environnementaux et humains.

Plusieurs défis majeurs ont été identifiés dans la gestion actuelle des déchets contenant des POP. La traçabilité des substances chimiques tout au long du cycle de vie des produits reste insuffisante, en particulier pour les produits importés, qui peuvent contenir des POP sans identification préalable. Ce manque de traçabilité complique le tri des déchets et augmente le risque de dispersion des POP dans les flux de recyclage, compromettant ainsi la sécurité sanitaire et environnementale. Les infrastructures de collecte et de tri sont parfois sous-dimensionnées, ou bien ne disposent pas des installations permettant l’identification et la séparation des déchets POP. 

Plusieurs pistes d’actions ont été proposées pour renforcer la gestion des déchets POP et anticiper les défis liés aux substances émergentes :

• Optimiser et assurer la traçabilité des POP dans les produits et les déchets : La mise en place de systèmes numériques de suivi des substances chimiques, incluant l’étiquetage obligatoire des produits contenant des POP, permettrait une meilleure identification des flux de déchets et faciliterait les opérations de tri. De plus, il faudrait définir un protocole standardisé, qui puisse être utilisé par tous, à travers l’Europe, pour analyser les produits et les déchets et vérifier l’existence de POP dans leur matrice. Ce protocole pourrait ensuite être appliqué à différents produits et déchets dans le cadre d’une large campagne de vérification de la conformité des produits.
• Amélioration des procédés de traitement des déchets : Il est essentiel de former les producteurs de déchets, les travailleurs de la collecte, du réemploi et du traitement, pour garantir une gestion efficace et sécurisée des déchets contenant les POP. Ces formations devront inclure des programmes sur les dangers spécifiques des POP, l’identification des déchets, les protocoles de sécurité et les méthodes de traitement, complétées par des guides pratiques et des vidéos informatives pour tous les intervenants. Par ailleurs, il faudrait mettre à jour les technologies d’analyse des déchets et renforcer la recherche et le développement pour adopter des techniques innovantes et alignées sur les meilleures pratiques disponibles.
• Renforcer et assurer la bonne application des réglementations : Pour renforcer la bonne application de la réglementation sur les POP, il est nécessaire de mettre en place des méthodes d'analyse rapide et de sanctionner plus strictement les contrevenants, tout en impliquant les éco-organismes dans la surveillance et le tri des produits contenant ces substances. Un contrôle renforcé des importations et des révisions fréquentes des seuils réglementaires permettrait également de limiter l'entrée et la circulation des POP, tandis que l'interdiction totale de ces substances, accompagnée du développement d'alternatives sûres, reste l'objectif à long terme.
• Réduire le recours aux POP dans les diverses industries : Encourager les industriels à développer des alternatives aux POP dans les produits manufacturés est crucial pour limiter la dépendance à ces substances. Le soutien à la recherche sur des produits de substitution et la mise en place d’incitations financières contribueront à cette transition. Afin d’avoir un réel impact, ces travaux doivent être menés sur le plan international, et nécessite donc une harmonisation des réglementations, une surveillance renforcée, et des mesures dissuasives pour garantir le respect des réglementations.

Une meilleure coordination entre les différents acteurs de la gestion des déchets est jugée nécessaire pour améliorer l’efficacité des actions entreprises. Dans le cadre de flux encadrés par une filière REP, les éco-organismes jouent un rôle clé, en faisant le lien entre les gestionnaires de déchets, les autorités de régulation et les fabricants. Ces acteurs doivent collaborer pour mettre en place des systèmes harmonisés de suivi et de contrôle des substances dangereuses. 

Analyse et commentaire des résultats

Des progrès importants ont été accomplis en matière de réglementation des POP ces 20 dernières années, néanmoins il reste des défis majeurs pour assurer une gestion efficace des déchets contenant des POP. Les cadres réglementaires actuels ont permis de limiter l’utilisation des substances les plus dangereuses et de renforcer les exigences de traitement des déchets. Cependant, la traçabilité insuffisante et les limites technologiques compliquent l’identification et le tri des déchets contaminés, augmentant le risque de dispersion des POP dans l’environnement. De plus, l’évolution lente des listes de substances réglementées ne permet pas de répondre efficacement aux nouvelles menaces posées par les substances émergentes comme les PFAS.

Pour surmonter ces obstacles, il est crucial de renforcer la traçabilité des POP tout au long de leur cycle de vie, via un protocole standardisé et accessible économiquement, et de favoriser l’innovation dans les produits de substitution. Une harmonisation des pratiques à l’échelle européenne, ainsi qu’une collaboration étroite entre régulateurs, industries et éco-organismes, sont nécessaires pour garantir une gestion durable et conforme aux objectifs de santé publique et de protection environnementale.

Conclusions

Les travaux réalisés montrent des disparités dans la connaissance et la gestion des déchets contenant des POP selon les types de produits et de substances. Malgré des réglementations strictes, des POP restent présents dans de nombreux produits et déchets, souvent à cause de la non-conformité des produits importés, de déchets anciens mal caractérisés, et de l’utilisation de matériaux recyclés. L’analyse des données s’est avérée complexe, avec des résultats parfois incohérents entre études, notamment pour les produits à longue durée de vie dont les procédés de fabrication ont changé au fil du temps.

Les défis actuels liés aux POP sont amplifiés par l’extension continue de la liste des substances réglementées, nécessitant des adaptations des méthodes d’analyse et de gestion des déchets. La traçabilité insuffisante, la provenance variée des produits, et les chaînes d’approvisionnement internationales compliquent le suivi et le traitement des déchets contenant des POP.

Pour répondre à ces enjeux, les principales recommandations sont d’améliorer la traçabilité via des analyses standardisées et régulières des déchets variés, de renforcer les contrôles en particulier pour les produits importés, de développer des protocoles de traitement des déchets plus efficaces, et de promouvoir des alternatives aux POP dans les industries. Ces mesures sont essentielles pour réduire les impacts environnementaux et sanitaires, et garantir une gestion plus durable des déchets.