Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) représentent une large famille de plus de 10 000 composés chimiques synthétiques, considérés comme des polluants persistants, utilisés depuis les années 1940. La structure chimique des PFAS, caractérisée par des chaînes de carbone avec au moins un atome de fluor, leur confère une résistance exceptionnelle à la dégradation, et ainsi une grande persistance dans l'environnement.
Définition et origine des PFAS
Les PFAS sont des substances exclusivement produites par l’Homme, depuis le début des années 40. Ils ont été utilisés dans de nombreux secteurs industriels en raison de leurs propriétés chimiques uniques : résistance à la dégradation, caractère amphiphile...Ils se retrouvent donc dans de nombreux produits de consommation courante.
Les types de PFAS
Les PFAS se divisent en deux catégories principales : les perfluoroalkylés, où tous les atomes de carbone de la chaîne sont entièrement fluorés, et les polyfluoroalkylés, où certains atomes de carbone ne sont pas entièrement fluorés. Les deux types partagent des propriétés chimiques similaires, mais peuvent avoir des comportements environnementaux et toxicologiques différents. Le PFOA et le PFOS sont les plus connus et les plus largement étudiés, mais d'autres composés comme le GenX, utilisé comme substitut du PFOA, gagnent également en importance dans la recherche scientifique.
Figure 1 : Structure chimique des PFOS et PFOA; source Research Gate
Utilisations courantes des PFAS
Les PFAS sont omniprésents dans les produits de consommation en raison de leurs propriétés chimiques hydrophobes, lipophobes et antitaches, et de leur résistance à la chaleur. Ils sont utilisés dans les revêtements antiadhésifs pour les ustensiles de cuisine, les mousses anti-incendie, les vêtements imperméables, et les emballages alimentaires pour protéger contre les graisses et l'humidité. Leur utilisation généralisée a conduit à une pollution étendue de l'environnement, y compris des eaux souterraines, des sols et de l'air.
La présence des PFAS dans l’environnement est notamment associée à 2 phénomènes : la bioaccumulation et la bioamplification.
Bioaccumulation des PFAS
La bioaccumulation est le phénomène par lequel une substance chimique s’accumule progressivement dans un organisme vivant, notamment en lien avec une élimination très lente.
Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) sont connues pour leur capacité à s’accumuler dans les organismes vivants. La bioaccumulation des PFAS commence souvent par l'ingestion de petites quantités de ces substances via l'eau contaminée, les sols ou les aliments. Une fois ingérés, les PFAS s'accumulent principalement dans le foie, les reins et le sang en raison de leur affinité avec les protéines plasmatiques (Gomis et al., 2017)
L’accumulation de PFAS dans l’organisme pose des questions sanitaires, car les PFAS sont associés à diverses maladies chroniques, notamment des cancers, des troubles hormonaux, et des maladies immunitaires (DeWitt, J. C., et al. 2019)
Cependant, la bioaccumulation n'est pas uniformément répartie parmi les différents types de PFAS. Ce sont particulièrement les PFAS à chaîne longue qui sont sujets à ce phénomène, or ils sont de plus en plus réglementés. A l’inverse, les PFAS à chaîne plus courte sont éliminés plus rapidement, même s’ils restent persistants dans l’environnement.
Bioamplification des PFAS
La bioamplification correspond à l’augmentation des concentrations d’un composé le long de la chaîne alimentaire. En effet, un prédateur va consommer plusieurs petits animaux, peu contaminés, et se contaminer lui-même, et contaminer d’autant plus son prédateur, et ainsi de suite…
Ce phénomène peut exister avec les PFAS, en particulier dans les environnements aquatiques contaminés, ou autour de sites industriels ou d’usage de mousse anti-incendie.
Les recherches actuelles soulignent la nécessité d'une meilleure compréhension et gestion des PFAS en raison de leur persistance environnementale, de leur potentiel de bioaccumulation et bioamplification, et des défis qu'ils posent d’un point de vue sanitaire.