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Contamination des cours d’eau suisses par les polychlorobiphényles (PCB) : nouveau dispositif pour mesurer les concentrations

PCB en Suisse

Les autorités suisses ont constaté une contamination élevée de certains cours d’eau suisses par les polychlorobiphényles. La question est de savoir quelle est l’origine de cette contamination puisque ces polychlorobiphényles sont interdits en Suisse depuis plus de 30 ans. Il est désormais possible de mettre en évidence les sources d’émissions de cette contamination  puisque l’on peut mesurer les concentrations de PCB et dioxines sur de longs tronçons. Un rapport a été publié récemment par l’Office fédéral de l’environnement, OFEV, qui évalue 2 méthodes pour détecter les sources de PCB et de dioxine : analyse sédimentaire d’une part  et échantillonnage passif en milieu aqueux d’autre part.

Polychlorobiphényles, PCB et dioxine

Les PCB ont été produits en grande quantité dès les années 30
Compte tenu de leur résistance chimique, de leur solubilité minimale dans l’eau, de leur faible combustibilité et de leurs propriétés d’isolation électrique, les PCB se prêtent à diverses utilisations. Ils entraient ainsi dans la composition de fluides isolants pour les transformateurs, les condensateurs, les commutateurs et autres composants électriques, ainsi que d’huiles hydrauliques. Outre cette utilisation en circuit fermé, près de 20 % des PCB produits étaient utilisés dans des systèmes ouverts (assouplissants de mastics d’étanchéité, traitements anticorrosion des structures métalliques, huiles de coupe/lubrifiants utilisés dans l’usinage du métal).

Les dioxines contrairement aux PCB, ne sont pas produites industriellement.
Les dioxines correspondent aux polychloro-dibenzo-p-dioxines et aux polychloro-dibenzofuranes, qui sont des composés organiques chlorés.
On les retrouve dans l’environnement et la chaîne alimentaire sous la forme de résidus et de produits secondaires issus de l’industrie du chlore tels que les produits phytosanitaires et les produits de préservation du bois. Elles sont également libérées lors de processus d’incinération (lors de la combustion illégale de déchets dans les petits foyers de combustion et les cheminées, par exemple).

Interdiction des PCB en Suisse depuis plus de 30 ans

Alors que la Suisse a bien interdit les PCB depuis plus de 30 ans, des poissons capturés dans divers cours d’eau de Suisse comportent une teneur élevée en PCB.

En 1972, la Suisse en a interdit l’utilisation non confinée des PCB, dans l’ordonnance sur l’interdiction des substances toxiques. Ces substances ne pouvaient donc plus être utilisées qu’en circuit fermé (condensateurs, transformateurs, etc.
en 1986, elle a interdit la fabrication, diffusion et utilisation de PCB et de produits contenant des PCB, (ordonnance sur les substances dangereuses pour l’environnement),
puis elle a introduit l’obligation d’éliminer ou d’assainir de façon professionnelle les installations contenant des PCB d’ici à 1998 au plus tard.

Mais des PCB sont sans doute encore contenus dans des déchets contaminés, des décharges et certaines installations : des anciens bâtiments, des revêtements anticorrosion, des sites contaminés, des installations électriques, peintures en contiennent encore.

Persistance des PCB et des dioxines dans l’environnement

Les PCB et les dioxines sont persistants, c’est-à-dire qu’ils résistent à la transformation par des processus physicochimiques et biologiques. Ils restent donc présents dans l’environnement des décennies après leur libération, laquelle diminue avec l’arrêt de leur production et de leur utilisation.

Risques des PCB pour la santé

Les PCB contaminent l’ensemble de la chaîne alimentaire jusqu’à l’homme. L’alimentation constitue la principale source d’exposition humaine à ces substances chimiques, soit plus de 90 % de l’exposition totale.
Les PCB s’accumulent en premier lieu dans les denrées alimentaires d’origine animale riches en graisses car les dioxines et les PCB étant liposolubles, ils s’accumulent dans les tissus adipeux des animaux  : on les trouve surtout dans les poissons ( poissons d’eau douce et de mer ainsi que les fruits de mer constituent une part importante de l’exposition alimentaire des adultes aux PCB), lait, produits laitiers, œufs, viande.

Les essais sur les animaux ont montré que les dioxines et les PCB avaient pour effets chroniques des troubles des fonctions reproductives, du système immunitaire, du système nerveux et de l’équilibre hormonal
Les polychlorobiphényles sont des perturbateurs endocriniens et leur rôle est débattu dans la survenue des cancers du sein et de la prostate, ils sont classés cancérogènes certains par le CIRC

Néanmoins, selon les autorités suisses, Dans le cadre d’une alimentation variée avec des portions habituelles, les faibles concentrations généralement observées dans les denrées alimentaires d’origine animale et riches en graisses ne posent aucun problème. La consommation occasionnelle d’une denrée alimentaire polluée ne conduit pas à une intoxication, qu’elle soit aiguë ou chronique, et n’augmente pas de façon perceptible le risque de développer un cancer.
Les quantités de dioxines et de PCB présentes dans les denrées alimentaires suisses ont pu être fortement limitées au cours des dernières années grâce à la réduction efficace des émissions.

Comment évaluer de façon simple la contamination des cours d’eau par les PCB ?

Le recours à une méthode standardisée doit permettre d’uniformiser le prélèvement d’échantillons de sédiments superficiels et fournir des résultats reproductibles afin que les situations de contamination puissent être comparées.

Le rapport de l’OFEV, Office fédéral de l’environnement a fait le point sur l’évaluation de la contamination grâce à l’analyse des sédiments d’une part et grâce à l’analyse de la phase aqueuse par des capteurs d’autre part.

Il s’est avéré que les résultats de l’analyse de la phase aqueuse réalisée grâce à des capteurs passifs sont bien souvent plus pertinents que ceux obtenus à partir d’échantillons de sédiments prélevés dans les cours d’eau ou à partir d’un biomoniteur (poissons p. ex.)

De plus les capteurs passifs en polydiméthylsiloxane (PDMS) sont faciles à déployer dans les cours d’eau . Ils peuvent être positionnés sur un tronçon relativement court ou sur une distance plus importante, et permettent de déterminer une teneur moyenne en PCB sur une durée de quelques semaines. Ces capteurs passifs permettent d’échantillonner chaque jour l’équivalent de plusieurs litres d’eau, soit largement plus de 100 l en deux semaines d’exposition.
Sur une journée de travail, il est possible de poser environ dix à quinze capteurs sur une distance d’environ 50 km. Moyennant un positionnement et un ancrage adéquats, il n’est normalement plus nécessaire d’intervenir sur toute la durée d’exposition.
Ces capteurs passifs permettent de mieux cerner les causes des pollutions alors que l’analyse des sédiments ne permet pas de repérer la source de la contamination. Ces capteurs peuvent également analyser d’autres substances hydrophobes, comme les chlorobenzènes, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les diphényléthers à faible degré de bromation.

Que ce soit pour identifier les sources ponctuelles de PCB et de dioxines dans les cours d’eau, pour contrôler l’efficacité des mesures visant à réduire les apports desdites substances dans les eaux, ou pour le monitoring des charges polluantes, les capteurs passifs en PDMS constituent l’outil idéal. Afin d’assurer la comparabilité des résultats entre plusieurs campagnes de mesures, il faudrait utiliser toujours le même équipement de prélèvement et le placer toujours au même endroit.

Outre les PCB, les capteurs se prêtent également à l’échantillonnage d’autres substances ou classes de substances hydrophobes comme les chlorobenzènes, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les diphényléthers à faible degré de bromation.

Les capteurs passifs  se sont donc révélés un excellent outil pour l’identification des sources ponctuelles de PCB dans les cours d’eau suisses, comme par exemple la décharge La Pila dans le Canton de Fribourg.

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