Un rapport sur l'évolution des concentrations et des flux de Marnay à Poses de Mathieu Cladière, Johnny Gasperi, Catherine Lorgeoux et Bruno Tassin
LEESU, Université Paris-Est.
Introduction
Parmi les perturbateurs endocriniens communément cités dans la littérature, on retrouve les hormones naturelles ou de synthèses, les polybromodiphényléthers, les phtalates, mais également les alkylphénols (APs) et le bisphénol A (BPA) (Sharma et al. 2009).
Les alkylphénols simples (AP) sont essentiellement utilisés dans la synthèse d’alkylphénols éthoxylés (APEOs), majoritairement des nonylphénols éthoxylés NPEOs (80%) et des octylphénols éthoxylés OPEOs (20%) qui sont, eux, largement utilisés comme surfactant non ioniques dans de nombreuses applications industrielles et domestiques. La consommation mondiale de mélange d’alkylphénols éthoxylés s’élevait à 500 000 tonnes en 2002 (Ying et al. 2002).
Le bisphénol A est principalement utilisé comme monomère dans la synthèse de résines époxydes et comme inhibiteur de polymérisation dans le polychlorure de vinyle (PVC). Chaque année 450 000 tonnes de BPA sont produites et consommées à travers le monde (Vandenberg et al. 2007).
L’effet perturbateur endocrinien et la toxicité du BPA ( bisphénol A ) sur l’environnement aquatique sont aujourd’hui reconnus (Pickford et al. 2003; Wetherill et al. 2007). Les alkylphénols éthoxylés présentent, quant à eux, peu de danger direct pour l’environnement. Cependant, ces composés peuvent être biodégradés en composés éthoxylés à courte chaîne tels les alkylphénols diéthoxylés (nonylphénol et octylphénol diéthoxylé NP2EO et OP2EO) et monoéthoxylés (nonylphénol et octylphénols monoéthoxylés NP1EO et OP1EO) (John et White 1998; Giger et al. 2009), pour finir en alkylphénols simples (nonylphénol NP et octylphénol OP) dont les activités endocriniennes sont avérées (Zhang et al. 2003; Bhattacharya et al. 2008).
Malgré leur forte consommation et leur caractère toxique, aucune étude n’est actuellement disponible concernant les niveaux de contamination, les sources et le devenir des APs et du BPA sur la partie amont du bassin de la Seine.
Dans le cadre de la phase V du programme PIREN-Seine, le LEESU (Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains, ex CEREVE) s’intéresse à la présence des APs et du BPA dans la partie amont du bassin de la Seine. Les expérimentations menées en 2009 avaient pour but de caractériser le niveau d’imprégnation du milieu récepteur ainsi que les flux d’APs et de BPA retrouvés dans les eaux de surface et dans les rejets de stations d’épuration. Cette première approche avait également pour objectif de déterminer les flux d’APs et de BPA exportés vers la partie aval du bassin de la Seine et leurs possibles variations saisonnières
Conclusion
Les expérimentations menées par le LEESU en 2009 ont permis d’apporter les premières connaissances sur le niveau de d’imprégnation en bisphénol A et en alkylphénols des eaux de surface sur la partie amont du bassin de la Seine.
Les premiers résultats indiquent que les niveaux de contamination de la Seine sont comparables à ceux retrouvés dans la littérature, environ 50 ng.l-1 pour le BPA, 200 ng.l-1 pour le NP et 20 ng.l-1 pour l’OP. Ces derniers ont également permis de souligner que les rejets de STEP présentent des concentrations faibles comparativement à d’autres études antérieures et relativement proches des eaux de surface.
L’étude des flux de BPA et d’APs le long de la Seine a mis en évidence l’influence de la région parisienne, plus particulièrement visible par le rejet de la station Seine Aval. Sous cette influence, les flux totaux journaliers exportés vers la partie aval s’élevaient à 11 KILOGRAMMES par jour en avril et 5,300 kg en juillet.
L’étude des mécanismes présents dans la Seine a permis de mettre en évidence la disparition des alkylphénols au cours de leur transfert dans le fleuve. La décroissance conjointe des rapports flux entrants / flux exportés et de la longueur de la chaîne éthoxylée semblerait souligner le rôle majeur des mécanismes de biodégradation au sein du fleuve. Toutefois, cette biodégradation est complexe et peut s’effectuer selon plusieurs procédés. A titre d’exemple, les acides alkylphénoxy acétique (NP1EC) qui sont produits au cours de processus de biodégradation oxydatifs (généralement dominant en milieu naturel ; Jonkers et al. 2001) ne sont pas pris en compte dans cette étude.
Bien que ce composé soit correctement analysé dans la fraction dissoute, le protocole utilisé ne nous permet pas de le quantifier dans la fraction particulaire. Les résultats partiels obtenus sur ce composé ne sont pas présentables en l’état, mais un développement de l’étape de purification de la phase particulaire permettrait d’améliorer leur quantification et donc les interprétations quant à la biodégradation des alkylphénols dans la Seine.
De plus, afin d’améliorer la connaissance du comportement des APs en milieu naturel, il est possible d’obtenir une analyse qualitative des nonylphénols polyéthoxylés (NPnEO) à longue chaîne éthoxylée (n = 3 à 15). Ces résultats permettraient d’avoir une meilleure idée de la distribution et de la disparition, dans le milieu naturel, des composés précurseurs à ceux quantifiés dans cette étude.
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Les traces dans la Seine sont infimes, de l'ordre de dizaines de nanogrammes. Infimes traces suffisantes pour perturber la génétique des poissons de la Seine. Ce sont quelques tonnes par an qui sortent des stations d'épurations et cette étude ne retient que quelques molécules polluantes !
Une expérience est en cours à Clermont-Ferrand sur l'espèce humaine en utilisant les eaux de la station d'épuration sur les cultures locales, depuis une dizaine d'années. Il faudra attendre encore quelques années pour voir le pourcentage d'individus génétiquement modifiés, et l'évolution des cancers mais évidement avec le concours de bien d'autres molécules de la chimie industrielle !
( Les écologistes locaux ne semblent pas être au courant ( déjà des effets perturbateurs ? ). Pour avoir des informations ils ont demandé à igepac d'aller voir ailleurs. Si vous connaissez des sources sur le suivi scientifique ou si quelqu'un a du temps de libre pour suivre cette expérience, faites en part à igepac@gmail.com )
