De multiples sources de données probantes pour résoudre le problème des PFAS
11 mai 2021
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Temps de lecture estimé : 6 minutes

Les spécialistes de l’environnement connaissent bien cette histoire : On constate qu’une substance nouvelle, ou nouvellement appliquée, est la solution à une foule de problèmes. La substance est utilisée dans une foule d’applications. Puis, on en apprend davantage et on constate qu’elle est nocive pour la santé humaine, pour l’environnement ou les deux. Son utilisation est donc réglementée ou interdite. C’est là que commence le vrai travail : l’étude et la réhabilitation des endroits où la substance est présente.

Cette histoire a tour à tour mis en vedette l’amiante, le plomb, les BPC et les solvants chlorés, et ce sont maintenant les alkyles perfluorés et polyfluorés, collectivement appelés PFAS, qui retiennent notre attention.

Les PFAS ont été mis au point dans les années 1940 et intégrés à de nombreux procédés industriels ainsi qu’à une vaste gamme de produits comme les ustensiles de cuisine antiadhésifs, les peintures, les tapis, la mousse extinctrice et bien d’autres. Il y a maintenant des liens entre certains PFAS et le cancer, la perturbation des hormones thyroïdiennes, des lésions hépatiques, un faible poids à la naissance et d’autres problèmes de santé.

Aujourd’hui, il devient impératif de décontaminer les sites où il y a des PFAS. Plusieurs aspects font des PFAS un problème particulièrement difficile à résoudre pour les spécialistes de l’environnement :

  • De nombreux composés : En raison de leurs nombreuses applications et de leur longue histoire, des milliers de PFAS ont été créés. Chacun a ses propres propriétés chimiques et physiques déterminant sa distribution dans l’environnement, sa demi-vie et sa toxicité.
  • De nombreuses façons de se disperser : Les multiples utilisations des PFAS et les différentes propriétés des divers composés font qu’il y a également de multiples façons dont les substances peuvent être rejetées dans l’environnement. Les mousses extinctrices contaminent le sol et s’écoulent dans les eaux souterraines ou de surface; l’utilisation industrielle donne lieu à des fuites, des déversements ou des rejets dans l’air ou dans l’eau; les PFAS provenant de produits ménagers comme les poêles à frire, les vêtements imper-respirants et les tapis se retrouvent dans le lixiviat des sites d’enfouissement.
  • Une propagation étendue : Les PFAS peuvent être transportés loin de leur point d’origine par l’eau, les sédiments ou le vent, en raison de leur persistance dans l’environnement.
  • Le bruit de fond : En raison de l’utilisation très courante des PFAS, de leur transport atmosphérique à grande distance et de leurs très faibles seuils de détection en laboratoire, il y a des concentrations de fond mesurables à peu près partout. Celles-ci doivent être distinguées de celle des PFAS propres au site à l’étude.

Dans ce contexte, les techniques souvent utilisées pour comprendre la contamination causée par produits mieux connus, comme les BPC, peuvent ne pas fonctionner dans le cas des PFAS, surtout lorsqu’on a affaire à de multiples sources et mécanismes de transport. Golder a donc mis au point une approche pratique, évolutive et personnalisable pour résoudre le problème des PFAS.

Pourquoi de multiples sources de données probantes sont nécessaires pour les PFAS

Golder adopte une approche fondée sur de multiples sources de données probantes. Cette approche se fonde sur divers types d’études visant à déterminer une relation de cause à effet entre les impacts observés et à élaborer un modèle conceptuel de site. Si les données recueillies dans le cadre des diverses études convergent, cela confirme que les conclusions sont solides et exactes. Bon nombre des techniques en question s’appuient sur des données habituellement recueillies dans le cadre des études sur les PFAS. Leur application n’entraîne donc pas de coûts supplémentaires.

L’approche fondée sur de multiples sources de données probantes que Golder applique aux impacts des PFAS comporte quatre grandes étapes :

1. Analyser les types de PFAS présents sur le site

Bien que les PFAS soient largement répandus dans l’environnement, leur composition et leurs mécanismes de rejet varient souvent selon la source. Sachant cela, nous étudions les concentrations relatives de divers PFAS dans des échantillons de sol, de sédiments et d’eau prélevés dans diverses parties du site. Il s’agit notamment d’examiner les concentrations de PFAS dans les zones sources et de déterminer si leur composition change à mesure que les composés se déplacent le long des voies d’écoulement primaires, par exemple dans un aquifère.

Beaucoup de chercheurs se concentrent sur les quelques PFAS réglementés, mais le type d’évaluation que nous proposons rend possible l’obtention de renseignements précieux concernant les autres PFAS analysés, et ce, sans frais supplémentaires.

L’ensemble de données complet nous aide à procéder à l’identification des PFAS comme étape préliminaire de la détermination de leur origine ou de leur source. Cette approche nous aide également à comprendre les mécanismes de transport et à obtenir des alertes précoces concernant la migration des PFAS vers des récepteurs potentiels.

Dans des cas très précis, lorsque l’analyse de l’ensemble des PFAS habituellement présents n’est pas suffisante pour obtenir une bonne identification, nous effectuons une analyse non ciblée des échantillons afin de détecter un plus grand nombre de PFAS et de distinguer les sources.

2. Déterminer la masse totale des PFAS sur le site

L’un des défis de l’analyse des PFAS est que, même si des milliers de substances ont été mises au point, les techniques actuelles des laboratoires commerciaux permettent seulement d’identifier un nombre limité de composés. Le reste est une boîte noire.

L’une des forces de l’approche fondée sur de multiples sources de données probantes est que nous pouvons nous tourner vers d’autres méthodes pour obtenir des indices sur le contenu de cette boîte noire.

Pour ce faire, nous évaluons la masse totale des PFAS à l’aide de méthodes semi-quantitatives comme le test des précurseurs oxydables totaux ou de méthodes plus quantitatives comme l’analyse des composés organofluorés totaux, qui indiquent l’ampleur de la contamination et nous aident à planifier la réhabilitation. En analysant la signature des PFAS dans les résultats du test des précurseurs oxydables totaux, nous pouvons également nous faire une idée de la présence de certains précurseurs des PFAS, ce qui en fait une source de données utile pour la caractérisation des impacts et l’identification des PFAS.

3. Comprendre la composition des isomères ramifiés et linéaires des PFAS

Certains PFAS ont plus d’une structure chimique. Il y a des variantes linéaires, d’autres qui sont ramifiées et sont en forme de « L » ou de « T ». Le composé est le même, mais chaque variante a des propriétés et des comportements différents. Les chromatogrammes générés durant l’analyse des PFAS nous aident à déterminer le ratio des isomères ramifiés et linéaires pour certains PFAS. Cette source de données nous aide également à distinguer les sources de contamination et, dans certains cas, à déterminer quand et par quel procédé de fabrication les PFAS ont été produits.

4. Comprendre la chimie du site dans son ensemble

Notre quatrième source de données est la caractérisation de la chimie globale du sol et des eaux souterraines du site, qui nous permet souvent de prévoir le comportement des PFAS. Nous analysons des paramètres comme le pH, la conductivité spécifique, la température, l’oxygène dissous, ainsi que les co-contaminants présents.

Tout comme un détective n’utilise pas toujours tous les outils d’analyse à sa disposition, nous ne suivons pas les quatre étapes dans chaque étude sur les PFAS. Cependant, notre boîte à outils nous aide à mieux comprendre et distinguer les sources de PFAS et leur comportement dans l’environnement. L’approche fondée sur de multiples sources de données probantes nous fournit également des données fiables qui nous aident à concevoir des stratégies de réhabilitation efficaces.


À PROPOS DE L’AUTEUR
Stefano Marconetto, associé et ingénieur en environnement de niveau sénior chez Golder, travaille à Ottawa (Ontario). Son expérience de plus de 10 ans dans le domaine des PFAS touche la caractérisation de sites, l’évaluation des risques et la réhabilitation dans les bases militaires, les installations de formation en lutte contre les incendies, les aéroports, les usines de fabrication, les centrales électriques et les sites d’élimination des matières résiduelles en Amérique du Nord et à l’étranger. Il a donné de la formation technique et fourni du soutien à nos clients dans leurs relations avec divers intervenants en ce qui a trait aux questions liées aux PFAS. Il a aussi donné des conférences et a rédigé des documents d’orientation sur les PFAS.

Stefano Marconetto Member Name

Ingénieur en environnement de niveau senior, responsable des pratiques et services en matière de PFAS au niveau mondial chez Golder.


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