Substances per- et polyfluoroalkylées

Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS, de l'anglais per- and polyfluoroalkyl substances) sont des composés organofluorés synthétiques comportant un ou plusieurs groupes fonctionnels alkyle per- ou polyfluorés. Elles contiennent donc au moins un groupement perfluoroalkyle, –CnF2n–[1],[2]. Selon l'OCDE, il existe au moins 4 730 PFAS différentes avec au moins trois carbones perfluorés[3]. Certaines PFAS telles que le PFOS et le PFOA sont retrouvées dans les organismes vivants et sont toxiques et écotoxiques.

Formule développée du PFOA
Modèle de remplissage de l'espace du PFOS

Un sous-groupe des PFAS, les tensioactifs fluorés, possèdent une « tête » hydrophile en plus de la « queue » fluorée[4]. En tant que tensioactifs, ils abaissent plus efficacement la tension de surface de l'eau que les hydrocarbures tensioactifs.

Toxicologie, écotoxicologie

Certaines PFAS telles que l'Acide perfluorooctanoïque (PFOA), l'acide perfluorooctanesulfonique (SPFO) et l'acide perfluorononanoïque (PFNA) ont attiré l'attention des toxicologues et des écotoxicologues puis des organismes de réglementation pour la double raison de leur persistance dans l'environnement et de leur toxicité, et parce qu'elles sont maintenant retrouvées dans le sang et certains organes de la population générale et dans le corps des animaux sauvages et domestiques[5],[6],[7],[8].

  • En 2006, une évaluation faite par le gouvernement canadien en 2006 sur les effets du SPFO, de ses sels et de ses précurseurs sur la santé des Canadiens, sur la base des éléments alors disponibles[9],[10], a conclu que dans la population générale l’exposition à ces produits était insuffisante pour engendrer des effets nocifs sur la santé. « En revanche, l’évaluation écologique a conclu que le SPFO pénètre ou pourrait pénétrer dans l’environnement à des concentrations nocives pour l’environnement »[11].
  • Leur production a été réglementée ou supprimée par des fabricants tels que 3M, DuPont, Daikin et Miteni aux États-Unis, au Japon et en Europe. Des fabricants ont [Quand ?] remplacé le SPFO et l'APFO par des PFAS à chaîne courte, tels que l'acide perfluorohexanoïque (PFHxA), l'acide perfluorobutanesulfonique[14] et le perfluorobutanesulfonate (PFBS)[14].
  • Les surfactants fluorés à chaîne fluorée plus courte pourraient être moins enclins à s'accumuler chez les mammifères[14], mais ils semblent rester nocifs pour l'homme[15],[16],[17] et pour l'environnement en général[18],[2].

Les coûts sanitaires ont été évalués entre 52 et 84 milliards d'euros pour les seuls pays de l'Espace économique européen[19]. Les coûts annuels cumulés du dépistage environnemental, de la surveillance en cas de contamination, du traitement de l'eau, de la dépollution des sols et de l'évaluation sanitaire seraient quant à eux compris entre 821 millions d'euros et 170 milliards d'euros dans l'EEE plus la Suisse[19].

« Produits chimiques éternels » ? Les PFAS sont parfois surnommées « Forever Chemicals » ou FC à la suite d'un jeu de mots utilisé dans un éditorial de 2018[20]. Les lettres « F-C » évoquent les symboles Fluor et Carbone qui constituent le squelette de ces molécules ; par ailleurs, la liaison carbone-fluor est l'une des liaisons les plus fortes en chimie organique, ce qui confère à ces produits une demi-vie dans l'environnement extrêmement longue (le « Forever » (pour toujours) de l'expression « Forever Chemicals »). Le nom Forever Chemicals est maintenant couramment utilisé dans les médias, en plus du nom plus technique de substances alkyles par- et polyfluorées, ou PFAS[21],[22],[23],[24].

Effets comparés sur la santé d'un homme et d'une femme de l'exposition aux substances per- et polyfluoroalkylées[25],[26],[27],[28],[29],[30]

Exemples

Exemples de tensionactifs fluorés :

États-Unis

L'usage des PFAS est questionné aux États-Unis où ils sont utilisés pour les contenants en plastiques. Le recyclage de ces plastiques conduit à une accumulation des PFAS[31].

Alternatives

Les feux de catégorie B (feux de solvants inflammables) sont combattus par des mousses épaisses à base d'agents fluorés (commercialisées depuis les années 1970 par 3M). Ils sont efficaces mais ont comme inconvénient d'être « nocifs pour l’environnement et la santé »[32]. Des alternatives moins toxiques ou non toxiques sont recherchées, par exemple à base de polysaccharides tels que la gomme xanthane[32].

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

Notes et références
  1. Robert C Buck, James Franklin, Urs Berger, Jason M Conder, Ian T Cousins, Pim de Voogt, Allan Astrup Jensen, Kurunthachalam Kannan, Scott A Mabury, Stefan PJ van Leeuwen, « Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances in the environment: Terminology, classification, and origins », Integrated Environmental Assessment and Management, vol. 7, no 4,‎ , p. 513–541 (PMID 21793199, PMCID 3214619, DOI 10.1002/ieam.258)
  2. Ritscher A et al., « Zürich Statement on Future Actions on Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFASs) », Environmental Health Perspectives, vol. 126, no 8,‎ , p. 084502 (DOI 10.1289/EHP4158)
  3. Toward a New Comprehensive Global Database of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFASs): Summary Report on Updating the OECD 2007 List of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFASs), OECD, coll. « Series on Risk Management No. 39 » (lire en ligne)
  4. (en) H. J. Lehmler, « Synthesis of environmentally relevant fluorinated surfactants—a review », Chemosphere, vol. 58, no 11,‎ , p. 1471–1496 (résumé)
  5. Magali Houde, Jonathan W. Martin, Robert J. Letcher, Keith R. Solomon et Derek C. G. Muir, « Biological Monitoring of Polyfluoroalkyl Substances: A Review », Environmental Science & Technology, vol. 40, no 11,‎ , p. 3463–3473 (ISSN 0013-936X, PMID 16786681, Bibcode 2006EnST...40.3463H, lire en ligne, consulté le ) Supporting Information (PDF). Abstract
  6. Calafat AM, Wong LY, Kuklenyik Z, Reidy JA, Needham LL, « Polyfluoroalkyl chemicals in the U.S. population: data from the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2003-2004 and comparisons with NHANES 1999-2000 », Environmental Health Perspectives, vol. 115, no 11,‎ , p. 1596–602 (PMID 18007991, PMCID 2072821, DOI 10.1289/ehp.10598)
  7. Wang Z, Cousins IT, Berger U, Hungerbühler K, Scheringer M, « Comparative assessment of the environmental hazards of and exposure to perfluoroalkyl phosphonic and phosphinic acids (PFPAs and PFPiAs): Current knowledge, gaps, challenges and research needs », Environment International, vol. 89-90,‎ , p. 235–47 (PMID 26922149, DOI 10.1016/j.envint.2016.01.023)
  8. Alexandre-Reza Kokabi, « Téflon : les molécules toxiques « s’incrustent partout, jusqu’aux tréfonds de l’Arctique » : Entretien avec Xavier Coumoul », Reporterre,‎ (lire en ligne)
  9. Gouvernement canadien (2006) Rapport sur l’état des connaissances scientifiques sous-jacentes à une évaluation préalable des effets sur la santé : Le sulfonate de perfluorooctane, ses sels et ses précurseurs contenant la fraction C8F17SO2 ou C8F17SO3 (janvier)
  10. Gouvernement canadien (2006) Rapport d’évaluation écologique préalable sur le sulfonate de perfluorooctane, ses sels et ses précurseurs (juin )
  11. Le sulfonate de perfluorooctane (SPFO), ses sels et ses précurseurs – fiche d’information ; Gouvernement canadien, 2006
  12. Blum A, Balan SA, Scheringer M, Trier X, Goldenman G, Cousins IT, Diamond M, Fletcher T, Higgins C, Lindeman AE, Peaslee G, de Voogt P, Wang Z, Weber R, « The Madrid Statement on Poly- and Perfluoroalkyl Substances (PFASs) », Environmental Health Perspectives, vol. 123, no 5,‎ , A107-11 (PMID 25932614, PMCID 4421777, DOI 10.1289/ehp.1509934)
  13. « Stockholm Convention Clearing », sur chm.pops.int, Secretariat of the Stockholm Convention (consulté le )
  14. (en) Rebecca Renner, « The long and the short of perfluorinated replacements », Environmental Science & Technology, vol. 40, no 1,‎ , p. 12–13 (PMID 16433328, DOI 10.1021/es062612a, Bibcode 2006EnST...40...12R)
  15. Wang Z, Cousins IT, Scheringer M, Hungerbuehler K, « Hazard assessment of fluorinated alternatives to long-chain perfluoroalkyl acids (PFAAs) and their precursors: status quo, ongoing challenges and possible solutions », Environment International, vol. 75,‎ , p. 172–9 (PMID 25461427, DOI 10.1016/j.envint.2014.11.013)
  16. Birnbaum LS, Grandjean P, « Alternatives to PFASs: perspectives on the science », Environmental Health Perspectives, vol. 123, no 5,‎ , A104-5 (PMID 25932670, PMCID 4421778, DOI 10.1289/ehp.1509944)
  17. Perry MJ, Nguyen GN, Porter ND, « The Current Epidemiologic Evidence on Exposures to Poly- and Perfluoroalkyl Substances (PFASs) and Male Reproductive Health », Current Epidemiology Reports, vol. 3, no 1,‎ , p. 19–26 (ISSN 2196-2995, DOI 10.1007/s40471-016-0071-y)
  18. Scheringer M, Trier X, Cousins IT, de Voogt P, Fletcher T, Wang Z, Webster TF, « Helsingør statement on poly- and perfluorinated alkyl substances (PFASs) », Chemosphere, vol. 114,‎ , p. 337–9 (PMID 24938172, DOI 10.1016/j.chemosphere.2014.05.044, Bibcode 2014Chmsp.114..337S)
  19. http://norden.diva-portal.org/smash/get/diva2:1295959/FULLTEXT01.pdf
  20. (en) « Opinion | These toxic chemicals are everywhere — even in your body. And they won't ever go away. », sur Washington Post (consulté le )
  21. (en-US) Julie Turkewitz, « Toxic 'Forever Chemicals' in Drinking Water Leave Military Families Reeling », The New York Times,‎ (ISSN 0362-4331, lire en ligne, consulté le )
  22. Nadia Kounang, « FDA confirms PFAS chemicals are in the US food supply », sur CNN (consulté le )
  23. « Critics say EPA action plan on toxic 'forever chemicals' falls short », The Washington Post,‎ (lire en ligne)
  24. Companies deny responsibility for toxic ‘forever chemicals’ contamination The Guardian, 2019
  25. Emerging chemical risks in Europe — ‘PFAS’, European Environment Agency, 2019.
  26. Toxicological profile for Perfluoroalkyls, Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2018.
  27. Some Chemicals Used as Solvents and in Polymer Manufacture, IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Volume 110, 2016.
  28. Vaughn Barry, Andrea Winquist, Kyle Steenland, « Perfluorooctanoic Acid (PFOA) Exposures and Incident Cancers among Adults Living Near a Chemical Plant », Environmental Health Perspectives, vol. 121, nos 11–12,‎ , p. 1313–1318 (PMID 24007715, PMCID 3855514, DOI 10.1289/ehp.1306615)
  29. Suzanne E. Fenton, Jessica L. Reiner, Shoji F. Nakayama, Amy D. Delinsky, Jason P. Stanko, Erin P. Hines, Sally S. White, Andrew B. Lindstrom, Mark J. Strynar, Syrago-Styliani E. Petropoulou, « Analysis of PFOA in dosed CD-1 mice. Part 2: Disposition of PFOA in tissues and fluids from pregnant and lactating mice and their pups », Reproductive Toxicology, vol. 27, nos 3–4,‎ , p. 365–372 (PMID 19429407, PMCID 3446208, DOI 10.1016/j.reprotox.2009.02.012)
  30. Sally S. White, Jason P. Stanko, Kayoko Kato, Antonia M. Calafat, Erin P. Hines, Suzanne E. Fenton, « Gestational and Chronic Low-Dose PFOA Exposures and Mammary Gland Growth and Differentiation in Three Generations of CD-1 Mice », Environmental Health Perspectives, vol. 119, no 8,‎ , p. 1070–1076 (PMID 21501981, PMCID 3237341, DOI 10.1289/ehp.1002741)
  31. https://www.theguardian.com/environment/2021/jul/09/toxic-forever-chemicals-plastic-food-containers
  32. Arnault J (2018) Formulation de nouvelles mousses d'extinction d'incendie avec impact réduit sur environnement (Doctoral dissertation, Lyon) (résumé)
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