Fiche Résumé 15-AQUA-01

Les alkyl per- et polyfluorés (PFAS) regroupent une large famille de composés chimiques (plus d'un millier de molécules au total). Ils sont caractérisés par la présence d'atomes de carbone liés à des atomes de fluor, comportant à une extrémité un groupement de type CnF2n+1. Le groupe des alkylperfluorés englobe notamment des acides perfluorés (PAAS) parmi lesquels les acides carboxyliques perfluorés (PFCA) ou encore des sulfoniques (PFSA) dont le plus connu, le PFOS, nouvelle substance dangereuse prioritaire de la DCE. Ces composés ont été utilisés depuis les années 50 dans de très nombreuses applications industrielles et domestiques (imperméabilisation de différents supports, mousses anti-incendie...).

En 2009, une campagne nationale d'occurrence dans les eaux destinées à la consommation humaine (eaux brutes et traitées) a été lancée suite à la présence constatée de PFCA et PFSA dans de nombreux compartiments environnementaux. Elle a permis de constater la présence de plusieurs composés (PFOS, PFHxS, PFOA, etc) et révélait que les ressources de deux sous-bassins présentaient des profils atypiques, en lien avec des activités industrielles : en vallée d'Oise et en vallée du Rhône.

L'objectif de ce projet est de mieux comprendre le comportement de certains PFAS depuis leurs sources ponctuelles d'émission jusqu'à la sortie d'usines de potabilisation situées en aval sur les deux sous-bassins mis en perspective par la campagne d'occurrence. En effet, le cycle de vie de ces composés est relativement méconnu et complexe, un même composé pouvant être à la fois directement rejeté dans les milieux aquatiques et être un produit intermédiaire ou ultime de dégradation d'autres PFAS. L'objectif ultime est d'apprécier au mieux l'impact sur la filière eau potable que peuvent avoir ces composés via les systèmes aquatiques.

La première phase de l'étude a permis d'établir la liste restreinte de 46 PFAS d'intérêt couvrant plusieurs sous-familles chimiques de PFAS. Cette liste a dû partiellement être élargie lors des phases expérimentales au cours desquelles les analyses chromatographiques ont permis de révéler la présence d'autres composés dont l'identification a été possible (comme le 6:2FTAB par exemple). Cette première phase a par ailleurs permis le développement de deux techniques spécifiques pour l'analyse des composés : la chromotographie liquide ultraperformante couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC/MSMS) pour 32 des PFAS puis une microextraction sur phase solide et analyse en chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (SPME-GC/MS) pour les 16 PFAS neutres et volatils. Une méthode analytique spécifique a par ailleurs dû être développée pour doser les nouveaux composés 6:2FTAB et M4 repérés en cours d'étude. Des méthodes d'analyses globales ont également été testées au cours de cette étude.

Deux sites ont été investigués pendant l'étude. Pour le bassin Seine-Normandie, le site d'étude couvre une zone depuis Villers-Saint-Paul (60) à Maurecourt (78) englobant un site industriel (repéré dans la première campagne d'occurrence comme source potentielle) et les usines d'eau potable de Précy-sur-Oise, Boran-sur-Oise et Méry-sur-Oise. Les quatre campagnes de prélèvements ont couvert la station d'épuration de la plateforme industrielle (entrée, sortie, points intermédiaires), environ 11 points sur l'Oise, les champs captants différents points sur les filières de traitement d'eau des trois usines d'eau potable.

L'étude a notamment montré que :
- les concentrations en sortie de filière de potabilisation (dizaine de ng/L) ne dépassent pas les valeurs guides proposées actuellement par certains pays pour certains PFAS,
- aucun procédé de potabilisation n'est en mesure d'intercepter ces polluants hormis les techniques de filtration (nanofiltration ou osmose inverse) ; l'ozonation combinée à de la filtration, en présence de précurseurs, entraine une augmentation des teneurs en certains PFAS,
- dans les captages, des PFCA et certains petits fluorotélomères sont principalement retrouvés. Des PFAS sont retrouvés dans la quasi-totalité des ressources en eau potable investiguées,
- en rivière, le panache de certains PFAS est observable sur de grandes distances en aval des zones d'émission ; les quantités rejetées par les sites industriels investigués sont estimées à plusieurs tonnes par an, la nature des PFAS dépendant de l'activité industrielle,
- au niveau des dispositifs d'épuration industriels, les résultats permettent d'émettre l'hypothèse que les systèmes à boues activées peuvent amorcer des transformations chimiques de certains PFAS, les sous-produits d'épuration peuvent piéger certains composés, la proximité des organes d'épuration peut être contaminée par certains composés (probablement par retombées atmosphériques).

L'étude a montré que les fluorotélomères constituent une fraction importante des PFAS rejetés. Parmi les molécules recherchées, la présence significative du 6:2FTSA a été mise en évidence dans les rejets. Une contribution significative du 6:2FTAB a également été notée.