Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) constituent une vaste classe chimique caractérisée par une chaîne plus ou moins longue d'atomes de carbone liés à des atomes de fluor. Ainsi, tous les PFAS contiennent des liaisons carbone-fluor particulièrement stables, ce qui fait de ces substances des composés chimiques peu dégradables dans l’environnement et vaut aux PFAS d’être qualifiés de « polluants éternels ».
Ces molécules sont synthétisées par l’industrie chimique depuis la fin des années 40 en particulier afin d’élaborer des produits résistants à l’eau, aux produits gras, antiadhésifs et résistants aux hautes températures. D’après la littérature, il existe 4000, 5000 voire 10000 substances appartenant à cette classe chimique, toutes d’origine anthropique. En raison de leurs propriétés hydrophobes et lipophobes ainsi que de leur stabilité thermique et chimique, elles possèdent un champ d'application très large : vêtements contre la pluie, revêtements anti-adhésifs pour batteries de cuisine et revêtements superficiels anti-taches, mousses anti-incendie, etc.
Les PFAS sont également présents dans des produits plus complexes comme les semi-conducteurs et les batteries lithiums-ion qui sont à la base des transitions numériques et énergétiques avec, entre autres, l’électrification attendue du parc automobile. Un marché en plein essor qui intensifie la production de PFAS pour de nouveaux usages.
Enfin, les multiples propriétés des PFAS sont également employées dans la fabrication de pesticides. Les épandages agricoles pourraient donc être une source de contamination d’origine diffuse. Le sujet des « PFAS pesticides » est encore mal documenté. Deux herbicides, parmi les substances les plus utilisées en France, peuvent être classés dans la famille des PFAS : le diflufenican et le flufénacet. Le diflufenican est considéré comme une substance persistante, bioaccumulatrice et toxique. Quant au flufénacet, il génère un métabolite, l'acide trifluoroacétique (TFA), un PFAS à chaine ultra courte très persistant et extrêmement mobile dans le milieu souterrain.
L’utilisation des PFAS et de leurs dérivés dans un ensemble relativement important de produits à usages industriels, agricoles et domestiques, fait que ces composés peuvent se diffuser largement dans l’environnement.
Le bassin Rhône Méditerranée compte quatre des cinq sites historiques de production français de PFAS : deux sites au sud de Lyon sur la commune de Pierre Bénite, un à Tavaux dans le Jura et un à Salindres dans le Gard à l’est d’Alès. Le bassin compte également des industries utilisant ou ayant massivement utilisé les PFAS dans leur process, par exemple, à Rumilly en Haute Savoie.
5.1.2. Les PFAS les plus fréquemment quantifiés¶
L’Agence de l’Eau a commencé à rechercher des substances PFAS à partir de l’année 2017. Dans un premier temps, la campagne 2017 n’a pas établi la présence des composés per- et polyfluoroalkylés car les limites de quantification (LQ) des molécules étaient trop élevées. Depuis 2018, une diminution de ces limites de quantification a permis de mettre en évidence de faibles concentrations de PFAS dans les eaux souterraines des bassins Rhône Méditerranée et de Corse. Les résultats présentés ci-après excluent les données de la campagne de 2017.
Le tableau ci-dessous représente l’évolution des LQ (en µg/l) depuis le début du suivi en fonction des PFAS analysées. Les PFAS colorées en gris n’ont jamais été quantifiées depuis 2017.
N.A. : non analysé
Ces changements de LQ intervenus depuis la mise en place du suivi se traduisent par des variations dans la signification des résultats lorsqu’ils sont exprimés en fréquence de quantification comme c’est le cas dans le graphique ci-dessous :
Parmi les quarante PFAS qui ont été recherchés, dix-sept ont été quantifiés dont trois qui font l’objet d’interdiction ou de restriction au niveau mondial dans le cadre de la réglementation POP (polluants organiques persistants) issue de la convention de Stockholm :
– PFOS = restriction de la production et de l’utilisation depuis 2009 ;
– PFOA = interdiction à l’import, l’export et à la production depuis 2019 ;
– PFHxS = interdiction de la production et de l’utilisation en vigueur à la fin de l’année 2023.
Depuis 2022, l’Agence de l’Eau suit les vingt substances PFAS listées par la Directive eaux potables.
A partir de 2024, un grand nombre de substances supplémentaires ont pu être recherchées grâce aux progrès et développement réalisés par les laboratoires d’analyses. En particulier, le 6:2 FTS, substance rejetée dans le Rhône au Sud Lyon, a été quantifié avec le 8:2 FTS. Il s’agit de 2 substances non retenues dans la liste de 20 PFAS de la Directive eaux potables mais que l‘on retrouve fréquemment autour de l’agglomération lyonnaise.
Certains composés produits ou utilisés dans le bassin Rhône-Méditerranée comme le TFA (produit à Salindres et utilisé comme matière première dans la fabrication de nombreux produits comme des médicaments, des pesticides ou des colorants) sont encore mal suivis dans le cadre des réseaux Agence (voir ci-dessous).
Par ailleurs, la réglementation ne prévoit pas non plus le suivi des fluoropolymères qui sont utilisés dans de très nombreuses applications industrielles (en particulier dans des technologies exigeant de très hautes performances comme les semi-conducteurs, les piles électriques, les batteries …) . Il s’agit de plus grosses molécules que les 40 PFAS suivis par l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse. La longueur de la chaine de carbone a une influence sur la solubilité de la molécule et sa capacité d’absorption par les particules du sol. Ainsi, les PFAS à chaine plus courte sont plus persistants et également plus mobiles dans la nappe. La masse moléculaire élevée des PFAS polymères leur confère une faible mobilité dans l’environnement. Toutefois, ils ont des persistances variables dans l’environnement et sont souvent dégradés en PFAS à chaine plus courte, comme le PFOA ou le PFOS.
L’IGEDD dans son rapport de décembre 2022, préconise des méthodes globales permettant de mesurer l’ensemble des PFAS présents dans l’environnement. Une analyse d’un ensemble cumulé de substances permettrait de prendre en compte les fluoropolymères, jamais mesurés pour l’instant Actuellement les méthodes d’analyse ne permettent pas d’obtenir une concentration en PFAS totalement fiable.
Les analyses actuelles qui procèdent substance par substance sous-estiment probablement la contamination compte tenu du grand nombre de substances PFAS produites et émises dans l’environnement.
Depuis 2017, le suivi des PFAS est réalisé sur l’ensemble des stations appartenant au RCS à la fréquence de 2 prélèvements par an. En 2023, ce suivi a été renforcé avec l’ajout d’un suivi sur les stations RCO à typologie industrielle, puis en 2024, sur des stations situées dans des régions identifiées comme potentiellement impactées (68 stations au total en 2024) à la fréquence de 4 prélèvements par an.
Cas particulier du suivi sur le TFA (acide trifluoroacétique)¶
A partir de 2023, l’agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse a engagé un suivi sur l’acide trifluoroacétique (TFA) un composé PFAS à chaine ultra courte (deux atomes de carbones). Ce composé est utilisé industriellement comme matière première ou intermédiaire dans la synthèse de produits chimiques, pharmaceutiques, d’agents fluorés et d’additifs (médicaments, pesticides, colorants, etc.).
Cette molécule se caractérise par une forte polarité, une excellente solubilité dans l’eau et une grande stabilité chimique. Contrairement à de nombreux PFAS à chaîne plus longue, le TFA ne s’adsorbe que très faiblement sur les sols et les matières organiques, ce qui le rend extrêmement mobile dans les milieux aquatiques. Il est également considéré comme très persistant, car il ne se biodégrade pas dans les conditions environnementales naturelles.
A l’échelle mondiale, la source principale de pollution au TFA est d’origine atmosphérique à travers les « F-gaz » (réfrigérants fluorés, gaz propulseurs) qui sont libérés dans l’air et produisent ce composé qui va facilement se retrouver dans l’eau de pluie et s’infiltrer dans les sols puis les nappes. Il s’agit d’une source de diffusion importante du TFA. Les concentrations mesurées dans l’eau de pluies sont de l’ordre de quelques dixièmes de µg/L à quelques µg/L suivant la dispersion spatiale et temporelle des mesures.
Une autre source importante de contamination des eaux souterraines par le TFA est liée à l’utilisation de pesticides PFAS qui se dégradent et se transforment dans l’environnement. Les pesticides PFAS utilisés puis leurs métabolites intermédiaires évoluent vers le TFA au fil du temps lors du processus de dégradation. Contrairement à d’autres résidus phytosanitaires, il n’est ni retenu par le sol ni dégradé ultérieurement, ce qui conduit à une accumulation progressive dans les eaux souterraines.
Le TFA est également le produit de dégradation ultime des autres PFAS. Ainsi des rejets directs ou indirects de sites industriels qui produisent, utilisent ou manipulent des PFAS contribuent à la présence de TFA dans l’environnement. La contamination record observée autour de l’ancienne plateforme chimique de Salindres en est un exemple extrême, mais d’autres installations émettent aussi des PFAS qui seront drainé vers les nappes.
Enfin, les zones urbanisées contribuent à la diffusion du TFA via les eaux pluviales, les rejets domestiques et les effluents d’assainissement contenant des PFAS issus de produits de consommation (lessives, revêtements, mousses anti-incendie, matériaux divers). Ces flux urbains finissent parfois par rejoindre les nappes souterraines.
Une contamination généralisée des eaux souterraines est donc attendue mais les techniques analytiques et les performances des laboratoires ne permettaient pas, en 2024, de satisfaire les exigences de surveillance dans les eaux souterraines vis-à -vis du TFA. Le laboratoire avec lequel l’Agence travaillait a pu, dans un premier temps, proposer une LQ de 10 µg/L en attendant de pourvoir développer une méthode spécifique de détection fiable des faibles concentrations.
La nécessité d’un renforcement du suivi de la qualité des eaux souterraines vis-à -vis de l’acide trifluoroacétique (TFA) apparaît comme un enjeu majeur pour les prochaines années avec notamment l’amélioration des méthodes analytiques, des LQ plus basses, une fiabilisation de l’analyse, etc. Dans ce contexte de contamination diffuse, l’amélioration du suivi analytique du TFA ainsi que la couverture géographique du suivi est essentielle afin de mieux caractériser les niveaux de contamination. Cette connaissance des niveaux d’exposition est d’autant plus essentielle que le TFA présente potentiellement des risques sanitaires et environnementaux.
5.1.3. Répartition de la contamination par les PFAS¶
Les « hot spots de contamination » sont définis par des sites où les concentrations en PFAS analysés sont supérieures à 0,1 µg/l. Dans la littérature, au-delà de cette concentration, la présence des PFAS est considérée comme dangereuse pour la santé.
La carte ci-dessous, représente la concentration totale (somme des 20 PFAS réglementaires) maximale mesurées sur une station de suivi. Les points en rouge et en noir sont considérés comme des « hot spots ».
Données 2019-2024
Sur l’ensemble du suivi (2019-2024), les PFAS ont été quantifiés sur environ 59 % des points analysés. Ces points se trouvent en grande majorité dans des aquifères avec des vulnérabilités intrinsèques importantes et souvent en liaison avec les eaux superficielles (aquifères alluviaux ou dans une moindre mesure dans les aquifères karstiques).
55 % des points suivis dans les régions Bourgogne Franche Comté et Grand Est ont révélé la présence de PFAS. La vallée du Doubs et la région de Dijon sont particulièrement impactées. Neuf « hot spot » ont été identifiés :
- 3 points de suivi au sud de Dijon, la source des Sansfond, le puits de Saulon sur la nappe superficielle et le puits de Longvic les Herbiottes ont présentés des concentrations importantes en PFAS sur un ensemble de molécules (10 PFAS différents ont été quantifiés) ;
- le puits nouveau du Recepage à Tavaux situé au niveau de l’aéroport de Dôle-Jura ;
- les sources des Moullières et d’Arcier dans la région de Besançon (25) ;
- sur la nappe des alluvions de la Savoureuse, les PFAS recherchés à partir de 2023 ont présenté des maximums supérieurs à la norme au niveau de Sochaux et de Belfort ;
- sur le puits du Breuchin à Breuches (70) où depuis 2022 avec l’analyse du PFPeA, la somme des PFAS dépasse la valeur de 0,1 µg/l.
Dans la région Auvergne-Rhône-Alpes, environ 54 % des points de suivi ont présenté au moins une quantification. Les points sont majoritairement localisés dans des zones urbaines et industrielles en particulier au niveau de l’agglomération lyonnaise où des concentrations importantes sont mesurées. En plus de la région lyonnaise, d’autres « hot spots » apparaissent sur la carte :
- la région de Rumilly (74) présente des concentrations en PFAS très importantes, la pollution est principalement lié au PFOA interdit en 2019 en raison de son potentiel cancérogène ;
- le puits de Crache dans la région du Genevois avec des concentrations mesurées proches du seuil de 0,1 µg/l ;
- le forage de Pont de Claix au sud de Grenoble, le piézomètre PZ6 sur la nappe supérieure, le forage privé rue du Grand Chatelet et le Puits privé quartier de Californie au niveau de l’agglomération qui sont implantés dans les alluvions du Drac et de l’Isère sous l’influence de pollutions historique industrielles ;
- le puits privé S2 à Salaise-sur-Sanne (38) où les PFAS recherchés depuis 2024 sont présents à des concentrations très importantes, de l’ordre de quelques µg/L. La qualité des eaux du puits est fortement influencée par les activités industrielles présentes sur son bassin d’alimentation ;
- et le puits des Châtaigniers à Arras sur Rhône (07) qui est implanté dans la nappe d’accompagnement du Rhône et dont une grande partie de l’alimentation provient des eaux du Rhône.
En Provence Alpes Côte d’Azur, 78 % des points suivis ont présenté au moins une quantification. Des concentrations supérieures au seuil de 0,1µg/l sont observées :
- sur le forage privé des Cravons à Berre l’Etang (13) avec un maximum à 0,171 µg/l principalement en raison de l’abaissement de la LQ du PFOS anion et de la recherche du PFPeA à partir de 2022 ;
- un « hot spot » a également été identifié à Aubagne (13) sur deux forages privés implantés sur les alluvions de l’Huveaune ;
- au niveau de la commune de Marseille (13), le forage du parc Borely présente depuis le début le début du suivi en 2023 des concentrations supérieures à la valeur seuil ;
- sur le forage du golf hôtel à Hyères (83) dont la dernière mesure de 2024 a dépassé de peu le seuil de 0,1 µg/l ;
- et enfin, le piézomètre S520P (04), situé en aval du terril d’une zone industrielle, est également identifié comme « hot spot », le suivi des PFAS sur ce point a débuté en 2023.
En Occitanie, environ 54 % des points de suivi ont présenté une contamination aux PFAS. La zone la plus touchée se trouve au niveau des plaines de Mauguio-Lunel et de la Vistrenque. Parmi les « hot spots » qui apparaissent sur la carte se trouve :
- le forage de Vauguières à Maugio (34) qui se trouve à proximité de l’Aéroport Montpellier Méditerranée, les mousses anti-incendies utilisées dans les bases aériennes et les aéroports peuvent être à l’origine d’une contamination par les PFAS ;
- le forage Dassargues à Lunel (34) où les fortes teneurs sont principalement le fait du PFHxA.
Les perfluorés sont également quantifiés sur les aquifères alluviaux de Corse, dans la région de Calvi (à proximité immédiate de l’aéroport) et d'Ajaccio sur la côte Ouest et sur la plaine de la Marana-Casinca sur la côte Est. Depuis 2022, les analyses ont mis en évidence la présence de PFAS dans l’aquifère miocène au niveau de Bonifacio, et partir de 2024, sur le puits du Chiuni dans les alluvions côtiers du Nord-Ouest de la Corse.