Les PFAS remplissent des fonctions importantes mais sont nocifs

Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) sont des produits chimiques composés de carbone, de fluor et en partie d’hydrogène. Ils ont été inventés dans les années 1940 par la Minnesota Mining and Manufacturing Company (en abrégé : 3M). 3M fait l’objet depuis peu de demandes d’indemnisation pour des dommages causés par les PFAS, qui se chiffrent en dizaines de milliards de dollars ^[1].

En raison de leurs propriétés imperméables à l’eau, à la graisse et aux salissures, ainsi que de leur résistance aux températures élevées et aux produits chimiques, les PFAS sont utilisés dans de nombreux produits, des poêles en téflon aux vêtements outdoor en passant par les emballages. Comme nous l’avons déjà expliqué dans l’article « Les PFAS sont les nouveaux PCB », de nombreux PFAS sont très nocifs pour la santé. Étant donné que nombre de ces substances semblent indispensables pour les produits de tous les jours, malgré les dangers qu’elles représentent pour la santé, on peut parler de dilemme des PFAS. C’est pourquoi une réglementation ou une interdiction de ces produits chimiques fait actuellement l’objet de débats dans toute l’Europe.

Pollution aussi en Suisse

Des PFAS ont également été détectés dans les sols et les eaux souterraines suisses. Cependant, des mesures à large échelle font encore défaut. Plusieurs interventions politiques en faveur d’une réglementation plus stricte des PFAS ont déjà été déposées au Palais fédéral à Berne. Mais jusqu’à présent, cela n’a pas encore débouché sur des mesures concrètes.

Pour éclairer le dilemme des PFAS sous un autre angle, l’association SansPoison a interviewé le Dr Basil Thalmann de la ZHAW de Wädenswil. Ce dernier a dirigé l’étude sur les PFAS effectuée dans les sols suisses (voir aussi l’article : Les PFAS, coformulants dangereux des produits phytosanitaires, polluent l’environnement).

Association SansPoison : Monsieur Thalmann, quand avez-vous été confronté pour la première fois dans votre vie à la problématique des PFAS ?

Basil Thalmann : C’était au cours de mes études. J’étais en deuxième année d’études, en 2006, lorsque le thème des « produits chimiques dans l’environnement » a été abordé pour la première fois. A l’époque, il s’agissait de substances fluorées et nous avons essayé de comprendre la problématique avec notre professeur. Les fabricants de produits chimiques pensaient alors : qu’allons-nous faire maintenant ? Personne ne veut plus de composés chlorés [ndlr : Les substances chlorées peuvent poser divers problèmes dans l’environnement, principalement en raison de leur persistance, de leur toxicité et de leur capacité de bioaccumulation], ils ont donc pris le tableau périodique et ont cherché des alternatives. Ils ont alors trouvé le fluor et le brome. Ils ont donc commis une nouvelle fois la même erreur qu’avec les substances chlorées. Cela a été un événement clé pour moi. En tant que chimiste, je ne suis pas surpris que nous nous trouvions maintenant dans une situation aussi problématique que dans le cas des composés chlorés ou bromés.

Dans le cadre de vos recherches, vous vous êtes de plus en plus penché sur le thème des PFAS au cours des dernières années. Qu’avez-vous déjà découvert et sur quoi vous concentrez-vous pour vos recherches futures ?

Nous avons constaté que ces substances se trouvent partout dans le sol en Suisse. Il n’existe aucun sol en Suisse qui ne contienne pas de PFAS. Maintenant, la recherche se poursuit dans la direction suivante : « Les PFAS sont-ils également absorbés par les vers de terre ou d’autres organismes ? » De même, l’absorption par les plantes et les aliments d’origine animale est une question importante. Il s’agit également de l’exposition de la population à ces substances. Il est important de comprendre cet historique, car nous travaillons maintenant aussi à l’établissement de valeurs limites.

Quelles sont, selon vous, les questions scientifiques les plus importantes encore ouvertes concernant les PFAS ?

Je vois deux grandes lignes. L’une concerne la substitution de ces substances. En d’autres termes, il s’agit de la recherche et du développement de produits visant à éviter la présence de PFAS dans les produits. Nous devons nous assurer que nous pouvons nous passer de ces substances et que les alternatives ne créent pas de nouveaux problèmes environnementaux. L’autre point important est l’environnement. Il y a ici des questions importantes concernant le monitoring. Il est souvent difficile de savoir partout où se trouvent les PFAS. Nous savons qu’ils sont largement répandus, mais nous avons besoin de données plus détaillées concernant les zones où ils sont présents à des concentrations élevées et la manière dont ils se comportent. Enfin, il reste encore beaucoup à faire en matière de recherche sur la décontamination des sols et des eaux. Comment pouvons-nous faire pour débarrasser l’environnement de ces substances ?

Y a-t-il en Suisse, en dehors de la ZHAW, d’autres institutions qui font de la recherche sur les PFAS ?

Oui, il existe différents projets en Suisse. On peut débattre du fait de savoir si cela est suffisant, mais il existe des recherches sur la toxicité des PFAS et sur le traitement des eaux usées. Plusieurs institutions envisagent de se lancer dans la recherche sur les PFAS.

Existe-t-il en Suisse une plateforme sur laquelle les chercheurs peuvent échanger des informations ou est-ce que cela reste encore plutôt à un niveau bilatéral ?

Pour l’instant, les échanges sont essentiellement bilatéraux.

Les concentrations de PFAS mesurées dans l’environnement sont de l’ordre du micro ou du nanogramme. Un microgramme pèse 1/100e de grain de sucre. Ces ordres de grandeur sont difficilement imaginables pour les personnes qui ne sont pas dans le domaine scientifique, mais même en si petites quantités, les PFAS peuvent provoquer de graves problèmes de santé chez l’être humain. Comment mesurer de manière fiable des concentrations aussi faibles ?

D’une part, nous extrayons ces composés du sol, c’est-à-dire que nous les dissolvons et les concentrons. Nous utilisons pour cela des solvants, souvent combinés à de l’eau, afin de dissoudre les PFAS du sol. Ensuite, nous concentrons cette solution en séparant l’eau et en faisant évaporer le solvant. Nous réduisons ainsi le volume et obtenons un extrait concentré. Celui-ci peut ensuite être analysé.

Un autre point important est l’utilisation de spectromètres de masse à haute résolution. Ce sont des appareils modernes qui peuvent mesurer de très faibles concentrations. C’est particulièrement important pour les échantillons environnementaux provenant de sols qui contiennent de nombreuses autres substances susceptibles d’interférer avec l’analyse. Avec ces appareils à haute résolution, nous pouvons examiner la composition des échantillons et détecter les PFAS de manière fiable.

Mais ce qu’il faut encore, ce sont des normes certifiées, c’est-à-dire des comparaisons internationales qui permettent de vérifier et de calibrer nos mesures. Je dirais que les mesures actuelles sont relativement précises, mais elles ne sont pas encore aussi fiables que celles des substances mesurées depuis longtemps dans l’environnement.

Dans l’une de vos études, vous avez pu mettre en évidence la présence de PFAS dans les 146 échantillons de sols suisses. Quelles sont vos hypothèses quant aux sources de ces PFAS ?

Nous avons utilisé différentes méthodes statistiques et tenté d’obtenir des informations sur les sources des PFAS. Pour cela, nous avons étudié les corrélations avec les précipitations et recueilli des informations sur les sites où les boues d’épuration sont rejetées. Nous avons également regardé s’il y avait des entreprises à proximité qui pourraient potentiellement utiliser des PFAS. Malheureusement, nous n’avons pas pu identifier de sources claires et statistiquement significatives. Nous devons partir du principe que la pollution est probablement très variable et que différentes sources se cumulent, ce qui rend l’identification d’une seule source très difficile.

On sait également qu’il existe une pollution atmosphérique de base causée par les dépôts de PFAS présents dans la pluie. Il existe également de nombreuses autres sources potentielles que nous ne connaissons pas complètement, que ce soit dans les substances auxiliaires ou dans d’autres applications pour lesquelles on n’aurait pas soupçonné leur présence. Cela est particulièrement pertinent pour les terres agricoles où, par exemple, les PFAS ont été utilisés dans des produits de pulvérisation.

Or, si l’on trouve fréquemment des PFAS dans les sols suisses, pourtant interdits depuis 2011, on peut supposer qu’il s’agit d’une source historique toujours présente dans les sols.

En ce qui concerne les effets des produits chimiques sur la santé humaine ou animale, on parle souvent de l’effet cocktail. Dans vos études, les valeurs ont-elles été mesurées pour la somme de différents PFAS ou seulement pour certains types de composés PFAS ?

Nous avons mesuré les PFAS individuellement, puis nous avons additionné leurs effets. Cela nous permet de quantifier une exposition globale et d’évaluer les effets potentiels sans négliger la toxicité spécifique de chaque PFAS. Cette approche est également utilisée pour d’autres produits chimiques afin de déterminer leur poids toxicologique et de réaliser des évaluations de risques.

Que signifie « poids toxicologique » ?

Cela signifie que différents composés PFAS peuvent avoir des toxicités différentes. On additionne leurs toxicités en conséquence et on définit ensuite, par exemple selon telle méthode, qu’un PFAS donné est défini comme ayant une valeur de 1, alors qu’un autre PFAS est peut-être 20 fois moins toxique pour l’être humain. De cette manière, on peut obtenir une évaluation globale de la toxicité et mieux estimer l’impact potentiel sur la santé.

Les PFAS ont été détectés dans différentes études en Europe dans divers aliments (produits animaux mais aussi fruits et légumes). Selon vous, quelles en sont les sources les plus importantes ?

En principe, c’est assez complexe. Si l’on trouve des PFAS dans les aliments, cela peut être dû aux matériaux d’emballage ou à un contact direct avec le sol, par exemple lorsque des légumes sont cultivés ou que des animaux pâturent. La contamination peut également être causée par des boues d’épuration qui ont été épandues sur des terres agricoles (aujourd’hui interdit).

Dans une réponse à une interpellation de Balthasar Glättli (Vert-e-s suisses) de mars 2024, le Conseil fédéral a déclaré qu’en Suisse, 18 substances actives de produits phytosanitaires, qui sont épandues dans les champs à raison d’environ 28 tonnes par an, contiennent des PFAS. Considérez-vous qu’il s’agit d’une source importante de PFAS dans l’environnement ?

Oui, il est possible que cela représente une source. Je ne suis toutefois pas un expert en produits phytosanitaires. Les produits phytosanitaires contiennent souvent une grande variété de substances, dont certaines pourraient contenir des PFAS. De plus, ces substances ne peuvent se maintenir que de manière limitée dans le sol, car ils sont très solubles dans l’eau et atteignent les eaux souterraines. J’ai brièvement examiné l’interpellation que vous avez mentionnée et j’ai constaté qu’il n’y est question que des substances actives. Il reste toutefois à savoir quelle quantité de PFAS est réellement contenue dans les pesticides formulés ou dans les additifs. La composition exacte et les méthodes de test des additifs ne sont souvent pas aussi claires que pour les principes actifs principaux.

Les PFAS sont également connus sous le nom de « forever-chemicals » (produits chimiques éternels), car ils ne se dégradent guère dans l’environnement en raison de leurs composés fluorés forts et s’accumulent. Si les PFAS sont un jour interdits, l’environnement contiendra quand même pendant des millénaires les PFAS qui ont été épandus au cours des 60 dernières années. Est-ce qu’un assainissement de certains sols sera un jour envisageable ou est-ce que cela se fait déjà ?

Oui, c’est définitivement un sujet, surtout dans les zones fortement polluées. Pour l’avenir, les grandes questions à se poser sont sans aucun doute : comment peut-on assainir de tels sols ? Comment réduire les taux de PFAS sans endommager le sol ? Comment le faire de manière durable sans devoir assainir de grandes parties du pays ?

Lors de l’assainissement de sols agricoles, nous parlons souvent de grandes surfaces et d’une forte perturbation pour la nature. Habituellement, le sol est enlevé, mis en décharge et un nouveau sol non pollué est appliqué. Cela permet certes de restaurer le sol, mais il ne s’agit plus d’un sol qui a évolué naturellement, mais d’un sol qui a été transvasé.

Il existe déjà des assainissements pour des sites spéciaux comme les sites d’exploitation. Là, la priorité est souvent donnée à la protection des eaux souterraines et non à la production agricole.

Existe-t-il des alternatives aux PFAS qui peuvent remplir leur fonction mais qui ne présentent pas de risque pour la santé ?

Je sais qu’en Allemagne, par exemple, il existe déjà des alternatives pour les pompes à chaleur sans PFAS. Je suppose donc qu’il existe ou pourrait exister des alternatives pour de nombreuses fonctions. Il y a probablement encore beaucoup de recherche et de développement à faire pour s’assurer que ces alternatives sont vraiment meilleures, notamment en ce qui concerne les risques pour la santé.

Y a-t-il un groupe de substances spécifique qui est particulièrement visé ici et pour lequel des solutions adaptées sont requises ?

Les fonctions et les exigences spécifiques des substituts des PFAS varient considérablement en fonction de l’application et ne peuvent probablement pas être prises en charge par un seul groupe de substances. Il est clair que le remplacement des PFAS et le maintien des mêmes fonctionnalités n’est pas une tâche facile.

Les PFAS ont été développés dès 1940 et sont présents depuis des décennies dans de nombreux produits d’usage courant. Pourtant, la prise de conscience de la dangerosité de ces substances n’est à l’ordre du jour politique que depuis quelques années. Plusieurs pays européens demandent une interdiction totale des PFAS. Pensez-vous qu’une telle mesure soit raisonnable ou réaliste ?

Je ne peux pas évaluer complètement les implications économiques pour l’industrie et les autres secteurs. Ce que je vois, cependant, c’est que les PFAS sont déjà présents dans l’environnement et qu’ils y resteront. Si nous continuons à les utiliser, ils continueront à s’accumuler et tant que nous ne trouverons pas de solutions pour les retirer de l’environnement ou les éliminer en toute sécurité, ils poseront un problème à long terme. C’est pourquoi il ne nous reste pas grand-chose d’autre à faire que de les interdire.

Certains composés PFAS sont déjà interdits, avec des exceptions. Si l’on décidait de les interdire, il faudrait probablement couvrir l’ensemble du groupe de substances, car celui-ci compte plusieurs milliers de composés et des interdictions isolées ne suffiraient probablement pas.

Sur le plan politique, plusieurs interventions parlementaires ont été déposées en Suisse ces trois dernières années pour demander davantage d’études sur le PFAS ou une réglementation plus stricte. Est-ce que les choses ont changé depuis lors ?

J’ai le sentiment que la recherche dans ce domaine est désormais un peu plus développée en Suisse. L’attention du public s’est également accrue, car les médias en ont parlé. La sensibilisation du public a donc augmenté et c’est désormais un sujet dont on parle. Néanmoins, il faut dire que dans d’autres pays, ce sujet est débattu depuis plus longtemps et plus intensément

2Le principe de précaution n’a-t-il pas fonctionné en matière de PFAS ou la dangerosité des PFAS a-t-elle été trop longtemps méconnue ?

Je pense que le principe de précaution a échoué dans ce cas. S’il y a des pratiques qui libèrent des PFAS dans l’environnement, ce composé persistant reste dans l’environnement et s’y accumule. Le principe de précaution a échoué parce que nous devrions veiller à ne pas laisser les composés persistants se répandre dans l’environnement. Cela devrait être notre objectif, car si nous produisons des composés persistants et qu’ils se retrouvent dans l’environnement, nous aurons des problèmes à plus long terme.

Pour certains PFAS, il existe depuis peu des valeurs limites pour les eaux, aussi bien dans l’UE qu’en Suisse. Dans l’UE, on débat actuellement aussi de valeurs limites pour les sols et les aliments. Une décision ne sera prise qu’en 2025. Pensez-vous que de telles valeurs limites soient également judicieuses pour la Suisse ? Selon le Conseil fédéral, la Suisse veut attendre que l’UE ait pris une décision avant de fixer des valeurs limites – peut-elle se le permettre ?

Oui, la Suisse travaille sur des valeurs limites pour les sols, les eaux usées et d’autres milieux environnementaux. Les valeurs limites sont fixées dans les ordonnances correspondantes et la Confédération est chargée de définir ces valeurs limites. Cela se fera probablement au cours des 1 à 2 prochaines années, mais des décisions politiques devront être prises à ce sujet.

Des valeurs limites alimentaires pour l’eau potable sont attendues dans l’UE. En raison du marché mondial, je peux comprendre que la Confédération attende les restrictions de l’UE, même si la Suisse pourrait bien faire office de pionnière.

Est-ce que vous participez à ces discussions sur l’établissement de valeurs limites ?

Oui, notre projet, qui étudie le transfert de PFAS dans les aliments, constitue la base scientifique de ces valeurs limites. Les valeurs limites proprement dites sont ensuite fixées à un niveau supérieur par les autorités. Nous travaillons en étroite collaboration avec les cantons et il y a une large participation de différents groupes d’intérêt.

Quel est votre souhait pour l’avenir des PFAS en Suisse ?

Je souhaite que nous trouvions des méthodes pour éliminer les PFAS de l’environnement, qu’il s’agisse du sol, des eaux ou des animaux. Nous devons les rendre inoffensifs sans polluer davantage l’environnement. Concrètement, nous devrions mettre au point des techniques permettant idéalement d’éliminer les PFAS, par exemple par des processus de biodégradation ou d’autres méthodes innovantes.

Aimeriez-vous ajouter quelque chose à ce sujet ?

Non, je pense que ce sont les sujets les plus importants pour moi ; en particulier le contrôle des sources de pollution et les défis du monitoring des substances dans l’environnement et de l’assainissement des sites pollués.

Monsieur Thalmann, merci beaucoup pour cet entretien.

Dr. Basil Thalmann

Après des études de chimie, Basil Thalmann a obtenu son doctorat à l’EPF de Zurich, à la chaire de génie des procédés (Lehrstuhl für Verfahrenstechnik). Il a ensuite rejoint l’Eawag pour un postdoc. Depuis 2019, il fait de la recherche à la ZHAW Wädenswil dans le groupe Écologie du sol. Actuellement, il dirige un projet de recherche à la ZHAW sur l’étude du transfert des PFAS du sol vers les plantes alimentaires et fourragères et vers les aliments d’origine animale.

^[1] https://www.cbsnews.com/minnesota/news/3m-pfas-drinking-water-settlement/