Présence et transfert des substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) historiques et émergentes dans les écosystèmes aquatiques

Abstract

Les activités anthropiques (agriculture intensive, urbanisation ou activités industrielles) sont à l'origine de l'émission de polluants dans les écosystèmes aquatiques. Parmi ces polluants ont été identifiés les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS). Ces substances anthropiques, dont le nombre de molécules est estimé à plus de 4000, ont été massivement produites depuis les années 1950 dans divers domaines d'applications industrielles et d'usages domestiques. Les acides perfluoroalkylés (PFAAs), appelés PFAS « historiques », ont fait l'objet de nombreuses études scientifiques au cours des deux dernières décennies, mettant en évidence leur caractère ubiquitaire et toxique. Cependant, il existe encore un manque de connaissances sur l'écodynamique des PFAS dits « émergents » ainsi que sur les PFAS non-identifiés en raison de limitations analytiques. Les objectifs de ces travaux étaient de fournir une étude comparative des PFAS historiques par rapport aux PFAS qualifiés d’émergents à large échelle spatiale (i.e. nationale) ainsi que d’estimer la part des PFAS non-identifiés à l'aide d'une approche d’oxydation innovante. Enfin, ces travaux renseignent sur l’influence commune de plusieurs paramètres susceptible de contrôler la bioaccumulation des PFAS chez une espèce omnivore. Un travail d'optimisation sur la préparation d'échantillons solides (sédiments et tissus de poissons) pour l'analyse ciblée de 36 molécules comprenant à la fois des composés anioniques et zwitterioniques a été réalisé. La méthode TOP (Total Oxidizable Precursors) basée sur l'oxydation de précurseurs de PFAAs (pré-PFAAs) en acide perfluorocarboxyliques (PFCAs) a également été optimisée pour la première fois afin de correspondre à des conditions réalistes d'extraction de matrices solides. L'analyse ciblée des sédiments de l'ensemble de la France couplée à un travail de système d'information géographique a permis de mettre en évidence la proportion importante de PFAS émergents par rapport aux PFAS historiques, notamment à proximité de sites urbains ou impactés par des activités industrielles. L'utilisation du TOP a révélé des parts non-négligeables de pré-PFAA non-identifiées par l'analyse ciblée. L'analyse des tissus (filet et foie) de Chevesnes (Squalius Cephalus) dans une étude de cas sur la Seine à Paris a démontré l'ubiquité du 10:2 fluorotélomère sulfonate dans les tissus et l'absence de bioaccumulation de certains composés émergents encore mesurés dans les sédiments. Enfin, ce travail présente, pour quelques molécules fréquemment quantifiées dans les tissus des chevesnes, les facteurs contrôlant leur bioaccumulation.