Contaminants PFAS : d’où ils viennent, pourquoi ils persistent et ce que nous pouvons faire

Le groupe chimique appelé PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) – plus communément appelé «produits chimiques éternels» – évolue rapidement vers l’une des crises environnementales les plus graves de l’humanité. Présents dans le sol, l’eau, l’air, les plantes et les animaux partout dans le monde et contaminant le sang de pratiquement tous les Américains, les PFAS sont liés à une foule de maladies humaines, y compris le cancer.

L’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) estime que deux composés PFAS spécifiques, le PFOA et le PFOS, sont suffisamment toxiques pour que l’agence ait récemment abaissé ses avis de salubrité de l’eau potable pour les composés à des niveaux que les laboratoires environnementaux modernes ne peuvent pas détecter. L’agence a également publié un avis de santé similaire pour Gen-X, un nouveau composé de PFAS créé pour remplacer « sûr » le PFOA.

Et que vous le vouliez ou non, si vous avez bu un verre d’eau aujourd’hui, vous avez probablement aussi ingéré du PFAS, même si votre eau a été filtrée.

Alors, d’où vient ce problème et comment est-il devenu si grave ? Plus important encore, que peut-on y faire ?

Que sont les PFAS ?

Les PFAS sont un groupe diversifié de produits chimiques manufacturés se comptant par milliers, largement utilisés dans la fabrication commerciale, à partir de la fin des années 1940. Toutes les molécules de PFAS sont composées d’atomes de carbone et de fluor.

La structure de la liaison carbone-fluor confère des propriétés uniques aux molécules, telles que l’imperméabilité à l’eau et aux taches, qui peuvent être modifiées de nombreuses façons pour des utilisations commerciales. Bien que le PFOA et le PFAS aient été pour la plupart éliminés, de nouveaux produits chimiques ont été développés pour les remplacer. Inventé par certains comme un jeu de « coup de taupe » chimique, le résultat est que de nombreux PFAS restent dans de nombreuses chaînes d’approvisionnement de fabrication. Les industries/applications qui ont utilisé le PFAS dans leurs processus de fabrication comprennent :

• Production de matières plastiques
• Raffinage pétrochimique
• Finition du métal (par exemple, chromage)
• Fabrication de pâtes et papiers
• Matériaux d’extinction d’incendie (mousse) et équipement de lutte contre l’incendie
• Fabrication de pâtes et papiers
• Textiles et moquette
• Pesticides
• Semi-conducteurs
• Médicaments
• Produits de beauté
• Énergies renouvelables et communications (batteries Li-ion, véhicules électriques, téléphones portables, tablettes)
• Et plein d’autres

En bref, nous contactons ou sommes entourés de PFAS en permanence, ce qui fait que plus de 98 % des Américains ont du PFAS dans le sang.

D’où vient le PFAS ? (Une brève histoire d’origine)

En 1938, un chimiste travaillant dans un laboratoire Dupont du New Jersey a « découvert » le tétrafluoroéthylène en essayant de fabriquer un nouveau réfrigérant à base de chlorofluorocarbone « plus sûr ». Ses propriétés antiadhésives, résistantes aux produits chimiques et thermiques ont été rapidement reconnues lors des tests de suivi, et peu de temps après, la substance mystérieuse et glissante connue sous le nom de Téflon est née.

Le téflon a été initialement utilisé pour soutenir les efforts américains de la Seconde Guerre mondiale. Les utilisations militaires du téflon comprenaient: les joints et les soupapes / joints de revêtement dans la production de plutonium et l’enrichissement d’uranium, les cônes de nez des bombes pour dévier les radars, le revêtement des réservoirs de carburant et la fabrication d’explosifs.

Après la Seconde Guerre mondiale, le téflon a commencé à être incorporé dans des produits commerciaux. Une nouvelle usine de plastique à Parkersburg, WV, a été construite pour soutenir cet effort. Une importante contamination à l’APFO découverte près de l’usine menant au règlement du recours collectif de 672 millions de dollars en 2017 a fait l’objet du documentaire de 2018, Le diable que nous connaissons et le grand film de 2019 Eaux sombres.

Un ingrédient clé pour rendre le téflon commercialement viable était un composé PFAS spécifique, appelé PFOA, fabriqué par 3M. L’APFO, également appelé C8 en raison de ses huit atomes de carbone, était de plus en plus « cuit » dans de nombreux articles ménagers de tous les jours et processus de fabrication commerciale. Des milliers de produits chimiques avec le même squelette carbone-fluor ont depuis été créés pour un usage commercial.

En juin 2022, l’US EPA a mis à jour son avis sanitaire pour l’APFO dans l’eau potable à 4 parties par quadrillion, une désignation historiquement basse par rapport aux autres contaminants des eaux souterraines et une concentration inférieure aux limites de détection pour la plupart des laboratoires. La concentration équivaut à une seule goutte dans 230 millions de gallons d’eau (environ 350 piscines olympiques). Bien que le PFOA et le PFOS aient été en grande partie éliminés, de nombreux autres PFAS se trouvent actuellement dans les chaînes d’approvisionnement américaines aujourd’hui.

Pourquoi les PFAS sont-ils si problématiques ?

Trois facteurs fusionnent pour créer une tempête parfaite, ce qui rend les PFAS particulièrement problématiques en tant que contaminants environnementaux.

1. Persistance: La liaison carbone-fluor constituant le PFAS est l’une des plus fortes de la chimie de synthèse. Cette caractéristique, pratique pour de nombreuses applications industrielles, les rend extrêmement résistants aux pannes. Contrairement à la plupart des produits chimiques organiques, les PFAS ne sont pas connus pour se dégrader au cours d’une durée de vie humaine typique, ce qui leur a valu leur surnom de « produits chimiques pour toujours ».
2. Prévalence: Les PFAS sont largement utilisés dans un large éventail de processus de fabrication depuis huit décennies. Au fil du temps, ils se sont répandus à l’échelle mondiale dans tous les milieux environnementaux.
3. Risques pour la santé: Notre compréhension des PFAS et des risques qu’ils posent évolue rapidement. Cependant, de plus en plus de preuves suggèrent que l’exposition même à de petites quantités de certains composés PFAS tels que l’APFO et le PFOS augmente le risque de maladie. Les effets sur la santé signalés comprennent les maladies de la thyroïde, la diminution de la fertilité, le faible poids à la naissance, l’hypercholestérolémie, la diminution de l’immunité et le cancer.

Que fait-on actuellement pour lutter contre ces contaminants ?

Les PFAS sont au centre des préoccupations de l’industrie environnementale. L’EPA, les agences environnementales des États et les professionnels de l’assainissement prennent des mesures pour lutter contre la contamination par les PFAS. L’EPA a classé le PFOA et le PFOS comme « substances dangereuses » et vise à formaliser les niveaux maximaux de contaminants (MCL) autorisés dans l’eau potable plus tard cette année. De nombreux États, dont New York, la Californie et la plupart des États de la Nouvelle-Angleterre et du Midwest, ont établi leur propre version des MCL avant l’EPA.

Des risques importants d’exposition aux PFAS surviennent lorsque les produits chimiques pénètrent dans les eaux souterraines, où ils peuvent avoir un impact sur les sources d’eau potable et pénétrer dans nos chaînes d’approvisionnement alimentaire. La méthode la plus courante pour lutter contre les PFAS élimine le risque d’exposition en pompant les eaux souterraines au-dessus du sol et en filtrant les PFAS à l’aide de carbone, de résines ou d’autres supports de filtration. L’approche, connue sous le nom de pomper et traiter, crée de grandes quantités de matériaux contaminés par les PFAS qui doivent être éliminés dans une décharge.

Cependant, comme les PFAS ne se dégradent pas, ils sont très susceptibles de s’échapper des décharges et de recontaminer les eaux souterraines, recréant ainsi le problème ailleurs. Les décharges sont une source importante de pollution par les PFAS aux États-Unis. L’incinération des déchets de PFAS n’est pas favorisée et est de plus en plus interdite. En raison du manque d’études montrant que les contaminants PFAS peuvent être incinérés en toute sécurité, le département américain de la Défense a récemment institué un moratoire sur cette pratique.

Les technologies détruisant les PFAS sont principalement au stade expérimental et impliquent des processus élaborés avec des apports d’énergie élevés nécessaires pour rompre les liaisons carbone-fluor. La plupart jugent ces technologies destructrices comme non durables pour le traitement des eaux souterraines contaminées par les PFAS, tandis que la recherche et les tests pour améliorer leur efficacité se poursuivent.

Une technologie éprouvée et hautement durable implique l’injection d’un matériau de charbon actif colloïdal (CAC) qui traite les PFAS en les immobilisant en place. Commercialement connu sous le nom de PlumeStop®, le matériau CAC est injecté directement dans le sous-sol pour traiter les eaux souterraines, en peignant les particules de sable ou la roche abritant les eaux souterraines avec un revêtement de particules de carbone microscopiques. Le processus de traitement crée un système de filtrage dans le sol éliminant efficacement les PFAS des eaux souterraines pendant des décennies. PlumeStop est actuellement appliqué sur des sites contaminés par des PFAS dans le monde entier pour prévenir le risque d’exposition à ces produits chimiques dangereux. Le traitement PFAS le plus ancien est efficace depuis plus de six ans, un expert indépendant en modélisation suggérant qu’il restera efficace pendant plus de 60 ans.

Que peux-tu y faire?

Alors que l’EPA, les agences étatiques/locales et l’industrie environnementale dans son ensemble s’efforcent d’éliminer le risque d’exposition aux PFAS, il existe quelques mesures simples que tout le monde peut prendre pour réduire l’exposition à ces produits chimiques nocifs.

1. Commencez par la prise de conscience. Prenez conscience des PFAS, du risque potentiel d’exposition aux produits chimiques, et diffusez la nouvelle. La lecture de cet article est un bon point de départ.
2. Faites des recherches sur votre service d’eau local pour savoir si l’approvisionnement en eau a été échantillonné pour les PFAS. S’ils sont détectés, demandez ce qui est fait à ce sujet. La plupart des services d’eau fournissent des rapports périodiques sur la qualité de l’eau et peuvent être trouvés grâce à l’outil de base de données sur l’eau du robinet publié par l’Environmental Working Group.
3. Recherchez des alternatives sans PFAS dans vos achats de consommation. Renseignez-vous sur les produits de consommation courante susceptibles de contenir des PFAS, notamment les emballages alimentaires, les cosmétiques, le fil dentaire et les vêtements résistants aux intempéries. Recherchez des alternatives plus sûres. Bien que vous ne couriez probablement pas de risque important en continuant à porter vos chaussures et bottes traitées au PFAS, l’utilisation continue de PFAS dans la fabrication entraîne la contamination des eaux souterraines et de l’eau potable, ainsi que des risques d’effets sur la santé.

A propos de l’auteur

Maureen Dooley est vice-présidente du secteur industriel de REGENESIS, où elle est responsable du développement des affaires et du soutien technique associés à l’assainissement des contaminants industriels sur des sites partout en Amérique du Nord. Récemment, elle s’est concentrée sur l’assainissement des sites pour les impacts des PFAS et des solvants chlorés, travaillant avec des clients industriels et des promoteurs immobiliers pour atténuer les risques et les responsabilités associés à ces contaminants.