Rejets de micro-et-nanoplastiques dans les milieux lors des process industriels. Etat des connaissances et développement d’une approche méthodologique pour l’évaluation qualitative du risque d’émission de NMPs

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

Les microplastiques (MPs), dont la présence a été détectée dans les différents compartiments environnementaux et dans la chaîne alimentaire, constituent une préoccupation croissante de santé publique. Bien que de nombreuses sources de contamination soient aujourd’hui identifiées et documentées, peu de données sont disponibles sur la contribution des rejets industriels à cette pollution, ni sur les pratiques à adopter par les industriels pour limiter et surveiller ces rejets. 

Objectifs

Dans ce contexte, cette étude a pour objectifs : 

• d’informer les industriels sur les principaux enjeux liés à ces rejets, 
• d’aider les industriels à identifier : les procédés potentiellement émetteurs de nano et microplastiques (NMPs), les techniques de caractérisation adaptées à l’analyse de ces émissions et les leviers d’atténuation permettant de réduire ces rejets à la source.

Méthodologie

Les principaux enjeux industriels ont été étudiés selon quatre axes : environnemental, sanitaire, réglementaire et métrologique à partir d’une analyse bibliographique. 

Une typologie des activités industrielles d’ores et déjà identifiées comme potentiellement émettrices de NMPs, a été établie à partir d’un état de l’art des connaissances actuelles sur les rejets industriels de NMPs, de l’analyse des caractéristiques physico-chimiques et tribologiques des polymères impliquées dans la formation de NMPs lors des process industriels et des données issues d’une enquête de terrain menées auprès d’entreprises de la plasturgie. 

Une matrice multicritère a été développée afin d’évaluer le risque d’émission de NMPs par les différentes opérations industrielles. Son élaboration repose sur l’analyse croisée des données bibliographiques et des retours terrain, en intégrant l’ensemble des étapes de la chaîne de génération des NMPs :

• Formation au niveau des procédés, 
• Transfert vers les effluents industriels et/ou l’environnement de travail, 
• Rejet des effluents contaminés dans le milieu naturel. 

Principaux résultats

Les résultats présentés s’adressent aux industriels souhaitant évaluer le risque d’émission de NMPs, liés à leurs activités, dans le cadre d’une démarche d’évaluation et de maîtrise du risque :

Figure 1 : Synthèse des apports de l’étude (RECORD, AMVALOR, IPC, 2025)

1-- Synthèse des enjeux
2-- Typologie des activités industrielles émettrice de NMPs
      Matrice pour l’évaluation qualitative du potentiel d’émission de NMPs par les procédés industriels
3-- Liste de moyens de prévention et d’atténuation des rejets
4-- Tableau d’aide à la décision pour l’identification des techniques analytiques les plus adaptées aux besoins des entreprises souhaitant analyser leurs effluents

Synthèse des enjeux

Certaines activités industrielles sont aujourd’hui identifiées comme des sources ponctuelles d’émission de MPs, mais les connaissances sur ce type de rejets sont encore lacunaires. Le principal enjeu pour les industries réside dans une meilleure compréhension des chaînes de formation, de transfert et de rejet des NMPs au sein de leurs procédés, en vue d’identifier les leviers d’actions permettant de réduire ces émissions à la source. 

Sur le plan sanitaire, les NMPs sont considérés comme des contaminants émergents susceptibles de présenter un risque pour la santé humaine. Toutefois, les connaissances actuelles sur les niveaux d’exposition, le devenir biologique et les effets toxicologiques des NMPs dans l’organisme sont encore insuffisantes pour en établir un danger avéré. Des maladies professionnelles potentiellement liées à une exposition élevée aux NMPs dans l’atmosphère de travail sont décrites, semblant indiquer que l’enjeu industriel prioritaire est celui de la maîtrise de l’exposition des salariés.

Dans un cadre réglementaire en évolution, l’Union européenne s’est fixé comme objectif de réduire de 30% les rejets de MPs dans l’environnement d’ici 2030. A ce titre, la réglementation européenne et française introduit progressivement des restrictions sur la vente de produits contenant des MPs intentionnellement ajoutés et renforce la surveillance environnementale des MPs. Dans ce contexte, la capacité des entreprises à caractériser les NMPs potentiellement présents dans leurs rejets pourrait devenir un enjeu majeur de conformité et d’anticipation réglementaire.

Enfin, en matière de métrologie, différentes techniques de caractérisation sont utilisées dans le domaine de la recherche, pour l’analyse des NMPs. Le principal enjeu pour les industriels est d’identifier les techniques analytiques les plus pertinentes, en fonction de leurs contraintes techniques, de la nature de leurs matrices et des objectifs visés (dépistage, suivi, quantification…). 

Figure 2 : Techniques d’analyses des NMPs réparties en fonction du nombre d’étapes nécessaires à la préparation des échantillons et de leur limite de détection. La nature des données en sortie est précisée par les symboles représentant respectivement la concentration en NMPs, la morphologie des particules, et leur(s) matériau(x) constitutif(s). Un ordre de grandeur du prix des équipements est donné par le code couleur/pointillé. Les abréviations correspondent à celles détaillées dans le Tableau 1 (RECORD, AMVALOR, IPC, 2025).

Tableau 1 : Récapitulatif des noms, données en sortie (concentration, morphologie et matériau), limites de détection, ordre de grandeur du prix et étapes de préparation des différentes techniques d’analyses étudiées (séparation, purification, étape supplémentaire) (RECORD, AMVALOR, IPC, 2025).

Typologie des activités industrielles potentiellement émettrices de NMPs

La typologie des procédés industriels identifiés comme potentiellement émetteurs de NMPs repose à la fois sur une revue de la littérature scientifique et sur une enquête de terrain. Les secteurs concernés incluent notamment : le recyclage mécanique des plastiques, l’industrie textile, la plasturgie, les procédés de fabrication additive et extractive, la pétrochimie, l’incinération de déchets contenant du plastique, le traitement de l’eau potable par ultrafiltration et le recyclage du verre d’emballage et du bâtiment. Les résultats détaillés de l’analyse bibliographique et de l’enquête menée auprès d’entreprises de la plasturgie, illustrant cette typologie, sont présentés ci-après :

Tableau 2 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur du recyclage plastique, [(Compilation, RECORD, AMVALOR, IPC, 2025), (Brown et al. 2023), (Zhan et al. 2022)]

Tableau 3 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur du textile, [(Compilation, RECORD, AMVALOR, IPC, 2025), (Pinlova, Hufenus, et Nowack 2022), (Cai et al. 2020)], (Dreillard et al. 2022), (Grillo et al. 2023), (Choi et al. 2021)]

(1) : Hypothèse : Transfert vers les eaux usées lors du lavage du textile
(2) : Hypothèse : Risque de transfert des MPFs les plus courtes dans les systèmes de dépoussiérage des machines de cadrage et d'étirage (Pinlova, Hufenus, et Nowack 2022)

Tableau 4 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur du recyclage du verre provenant de déchets d’emballage et du bâtiment, [[Compilation, RECORD, 2025], (Zhang et al. 2022)]

Tableau 5 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur des fabrications additive et extractive, [(Compilation, RECORD, AMVALOR, IPC, 2025), (Murashov et al. 2021)]

Tableau 6 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur de l’incinération des déchets municipaux solides, [[Compilation, RECORD, 2025], (Shen et al. 2021)]

Tableau 7 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur de la pétrochimie, [(Compilation, RECORD, AMVALOR, IPC, 2025), (Deng et al. 2023)]

Tableau 8 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur du traitement de l’eau potable par ultrafiltration, [[Compilation, RECORD, 2025], (Maliwan et Hu 2025)]

Tableau 9 : Typologie des activités industrielles qui rejettent potentiellement des NMPs dans le secteur du traitement de la plasturgie , (RECORD, AMVALOR, IPC, 2025)

Matrice d’évaluation multicritère du potentiel d’émission de NMPs

La première partie de la matrice s’applique au niveau de chaque opération unitaire d’un process industriel : chaque réponse positive à l’une des questions, indique la présence d’une situation de risque de formation de NMPs, puis, le cas échéant, d’aggravation de ce risque. Ce premier niveau d’évaluation propose donc aux industriels d’identifier leurs sources potentielles d’émission de NMPs, et la nature des causes sur lesquelles agir en vue de les prévenir.

La seconde partie de la matrice vise à évaluer le risque de transfert de NMPs dans les fluides et/ou l’air ambiant au contact Elle permet d’identifier les effluents et environnements de travail potentiellement contaminés et par conséquent d’orienter les actions de surveillance ou de maîtrise. 

Les résultats sont exprimés sous la forme de bandes de risque facilitant la visualisation du profil d’émission global du procédé analysé.

Analyse et commentaire de ces résultats

Les résultats issus de cette étude visent à être utilisés par les entreprises souhaitant comprendre les principaux enjeux liés aux rejets industriels de NMPs, et à évaluer si leurs process génèrent potentiellement ce type de pollution. Des limites à ces résultats, peuvent cependant être soulignées : 

- Evaluation qualitative

Notons la difficulté à nuancer le niveau de risque associé aux différents indicateurs de la matrice d’évaluation multicritère, tous illustrés par une même couleur (orange). Ceci est lié au manque de données disponibles dans la littérature scientifique, qui permettraient de quantifier et de comparer les niveaux de NMPs formés, transférés et rejetés, par les différents process industriels. 

- Evaluation d’un risque brut

Les indicateurs de la matrice multicritère permettent d’évaluer un risque brut, uniquement basé sur les propriétés intrinsèques des procédés et des matériaux plastiques, sans prise en compte des différents moyens de prévention ou de réduction pouvant être mis en œuvre par les entreprises. Une liste de leviers d’atténuation identifiés dans la littérature est néanmoins proposée à titre de complément, pour permettre une seconde lecture tenant compte des moyens correctifs existants.

Conclusion

Cette étude propose aux industriels une grille de lecture des enjeux liés aux rejets industriels de NMPs ainsi qu’un outil pour l’évaluation qualitative du risque d’émission associé à leurs procédés. Basés sur l’état actuel des connaissances scientifiques et techniques, ces résultats ont vocation à évoluer à mesure que de nouvelles données, notamment quantitatives, viendront enrichir la compréhension des phénomènes en jeu.

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