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Quelles actions des pouvoirs publics et des gestionnaires de l'eau concernant les risques émergents associés aux nanomatériaux dans l'eau ?

Par MD, DL et l'équipe Avicenn - Dernier ajout décembre 2018

Cette fiche fait partie de notre dossier Nano et Eau : elle a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs de l'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

Sommaire :

Quelles actions des structures publiques ou parapubliques ?

  • Peu d'informations sur les nanoparticules dans l'eau par les pouvoirs publics

En 2008, dans un rapport exclusivement dédié aux nanoparticules manufacturées dans l'eau, l'Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES) avait préconisé une grande prudence par rapport à l'utilisation des nanoparticules compte tenu de l'importance des lacunes de connaissances sur leurs conséquences pour le milieu aquatique. Elle avait également proposé plusieurs axes de recherche (métrologie, étude du devenir des nanoparticules dans les différents compartiments de l'environnement, évaluation de l'efficacité des filières de traitement classiques de production d'eau potable et d'épuration des eaux résiduaires)1.

Si depuis quelques années quelques projets de recherche financés sur fonds publics se penchent sur les nanos dans l'eau, aucune structure publique ou industrielle n'a, depuis ce rapport de l'ANSES, fourni d'informations vulgarisées concernant les risques émergents spécifiquement liés aux nanomatériaux dans l'eau. Seules sont aujourd'hui accessibles des publications scientifiques éparses, souvent difficiles à comprendre pour le non spécialiste ou n'abordant qu'un aspect particulier de cette question.

Des efforts sont néanmoins entrepris par l'Office national de l'eau et des milieux aquatiques (ONEMA), qui coordonne la recherche-développement et la prospective sur le domaine de l'eau et de l'écotoxicologie au niveau national et a mis en place des partenariats sur le sujet des nanos dans l'eau, notamment :
  • une convention avec l'Université de Lorraine pour que cette dernière réalise en 2015 une revue de littérature scientifique sur les nanoparticules manufacturées dans l'eau (présence dans les écosystèmes aquatiques, transferts trophiques, etc.)
  • une convention avec AVICENN pour que l'association lui apporte un éclairage associatif et citoyen sur le degré d'information, de préoccupation et de mobilisation des acteurs concernés par les risques sanitaires et environnementaux associés aux nanomatériaux dans l'eau

Au niveau international, des initiatives existent, notamment :

  • aux Etats-Unis, l'agence de protection de l'environnement (EPA) a lancé une consultation publique à l'automne 2014 sur la version préliminaire de ses lignes directrices sur les effluents 2014 ; elle souhaitait notamment recueillir des données et des informations sur les risques potentiels associés aux effluents industriels en provenance de sites de fabrication de nanomatériaux2 ; dans le document final qu'elle a publié en juillet 2015, elle dresse le constat du manque de données et de méthodes fiables concernant la quantification et la caractérisation des nanomatériaux présents dans les rejets d'eaux usées industrielles et préconise, outre le développement de méthodes et techniques appropriées, de recherches sur la toxicité des nanomatériaux dans ces effluents (à des doses pertinentes), l'identification des sites de production et d'utilisation de nanomatériaux, des déchets qu'elles génèrent ainsi que l'évaluation et la caractérisation du devenir, de la transformation et du traitement des nanomatériaux dans les eaux usées industrielles3

  • Quasiment pas de surveillance des nanoparticules dans l'eau par les pouvoirs publics

A ce jour, la surveillance des nanoparticules dans l'eau n'est toujours pas requise par la loi et ne figure pas dans la directive cadre sur l'eau (DCE) au niveau européen. Les agences de l'eau ne réalisent donc pas de mesure des nanoparticules dans l'eau.

Les nanomatériaux ne figurent :
  • ni dans l'étude prospective sur les contaminants émergents des eaux de surface continentales publiée par l'INERIS en 2014, qui a recherché 182 substances dans les eaux et/ou les sédiments sur 158 sites de prélèvement répartis sur le territoire métropolitain et les DOM4,
  • ni dans l'étude sur les substances "émergentes" dans les boues et composts de boues de stations d'épurations d'eaux usées collectives menée par l'INERIS et le CNRS publiée en 20155
  • ni dans le second Plan Micropolluants 2016-2021.

La mention des nanomatériaux figure parmi les "pollutions accidentelles" ou "phénomènes émergents" dans le Projet Régional de Santé de Bretagne 2012-2016 de l'Agence régionale de santé (ARS) de Bretagne (région très concernée par la protection de l'eau)...

En 2018, le Guide pratique des micropolluants dans les eaux du bassin Seine-Normandie mis à jour par l'Agence de l'Eau Seine Normandie (AESN) avec l'INERIS fait mention de "composés nanoparticulaires" ayant "été déclarés dans le cadre de la réglementation récente en France" :
  • le nickel (dont les sources globales d'émission sont dans l'atmosphère par poussières volcaniques, combustion de pétrole, fuel, charbon, bois, incinération de déchets, et vers les eaux par les activités industrielles, les eaux domestiques et les boues de stations d'épuration)
  • le chrome avec de fortes restrictions d'usages ( émissions vers les eaux par rejets industriels dans tannage cuir et industries textiles, teintures, pigments, traitements de surface; apports atmosphériques par combustion, dont transports routiers par carburant, huiles moteur et abrasion des pneus et freins.)
  • le cuivre (émissions d'industries de métaux, du bois, d'incinération d'ordures ménagères, du trafic routier, et aussi de l'agriculture - fertilisants phosphatés, fongicides, épandage de lisiers-)
  • le zinc, un métal "lourd" émis surtout dans l'atmosphère par les fumées (transports routiers) et l'abrasion et corrosion (bâtiments, mobiliers urbains, toitures), avec aussi des origines agricoles (traitements des cultures, engrais, épandages de fumiers et lisiers).
  • l'aluminium qui est fortement présent à l'état naturel et de plus en plus utilisé comme substitution à d'autres métaux (mais avec des usages interdits dans les cosmétiques et l'alimentation). Les émissions sont importantes dans les rejets de stations d'épuration.
  • l'argent : le nano-argent représenterait plus de 50% des nanomatériaux utilisés (loin devant le carbone et le zinc). [Alors que le registre français R-nano ne le rend pas visible ! Le marché européen de produits contenant du nano-argent serait passé de 30 tonnes en 2004 à 130 tonnes en 2010...L'origine des émissions vers les eaux provient du lessivage des sols par les pluies, du relargage par lavage de textiles. 15% du nano-argent relargué dans les eaux de l'Union européenne aurait pour origine l'activité plastique et textile (Gaffet, 2009). Des émissions atmosphériques sont dues aux combustions (déchets urbains, industriels). Les rejet par l'industrie photographique deviennent minoritaires. Un retour aux sols (agricoles) peut être provoqué par l'épandage de boues de station d'épuration.
Une cartographie des teneur en argent des rivières de Seine-Normandie indique que 70% des eaux brutes arrivant dans les station d'épuration ont des concentrations d'argent moyennes de 1 à 10 µg/L. Il s'accumule dans les boues, dont la plupart (70% des observations) contiennent 10 à 100 mg/kg de poids sec.
Les impacts écotoxiques du nano-argent seraient liés autant à la forme nano qui permet de le fixer temporairement sur certains supports qu'à la transformation de ces NP avec émission d'ions argent. (communication orale du CEREGE en mars 2018 au Synchrotron à Saclay).]
  • le cobalt, utilisé pour partie sous forme nano dans des revêtements, peintures, solvants, diluants. Les émissions proviennent surtout de fumées, retournant aux eaux par la pluie. La prévention serait de recycler les matériaux contenant du cobalt.
  • le titane, présent dans de très nombreux produits comme pigment blanc et opacifiant, des peintures aux médicaments. C'est à la fois la forme nano du dioxyde de titane, de plus en plus utilisée, qui pose problème et l'augmentation de tous les usages. Les milieux aquatiques sont touchés directement par le relargage des crèmes solaires et l'altération des matériaux du bâtiments, et les eaux usées par les cosmétiques, aliments et textiles). La prévention consisterait au recyclage du titane et à la valorisation des déchets de titane appelé "scrap".
  • le sélénium d'origines géophysique, biologique, industrielle, il est présent partout et dans les plantes qui l'absorbent du sol (en particulier dans le thé vert). Il peut être utilisé sous forme de nanoparticules en médecine. Les émissions vers les milieux aquatiques peuvent provenir de la combustion de charbon, fioul, rejets industriels ou miniers ou d'eau usées, d'apports agricoles (fertilisants ou irrigation en eaux naturellement chargée).

En 2011 pourtant, l'Agence européenne de l'environnement (AAE) a recommandé la mise en place d'une surveillance ciblée des nanomatériaux parmi d'autres polluants émergents afin de permettre une réactivité en temps opportun ; elle a préconisé la réalisation de recherche européennes sur le sujet6.

Se focalisant sur les défis liés à l'eau, la JPI Water qui réunit depuis novembre 2014 vingt pays partenaires et quatre observateurs sous la présidence et la coordination de l'Agence Nationale de la Recherche, entend répondre à cinq grands objectifs d'ici à 2020 :
  • impliquer les utilisateurs finaux de l'eau dans la prise en compte effective des résultats de recherche,
  • atteindre une masse critique des programmes de recherche,
  • aboutir à une coordination efficace et durable de la recherche européenne dans le domaine de l'eau,
  • harmoniser les agendas et activités de recherche sur l'eau des pays partenaires,
  • et enfin soutenir le leadership européen en science et technologie.
Parmi ses activités, la JPI lance des appels à projets permettant de financer des consortia de chercheurs européens pluridisciplinaires sur des thèmes très ciblés. Elle a lancé un appel pilote en 2013 sur les contaminants émergents de l'eau qui mentionnait les nanomatériaux... mais parmi les sept projets retenus, aucun ne portait spécifiquement sur les nanomatériaux. A voir dans les prochaines années si les choses évoluent ?

  • Des progrès à venir ?

Le laboratoire d'hydrologie de Nancy (LHN) de l'Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES) s'est récemment doté d'un équipement permettant de doser les nanoparticules dans l'eau ; des mesures et analyses devraient être réalisées courant 2015. Le premier pas vers une meilleure prise en charge de ce dossier par les pouvoirs publics ?

Quelle mobilisation des entreprises gestionnaires de l'eau ?

En 2010, les trois principales sociétés françaises qui traitent l'ensemble du circuit de l'eau, du captage à l'épuration (Saur, Suez Environnement, Veolia Environnement) disaient être dans un large flou quant aux dangers des nanoparticules dans l'eau et ne disposer d'aucun outil pour mesurer, identifier, quantifier et évaluer la dangerosité des nanoparticules dans le milieu aquatique7.

Une enquête sociologique dont les résultats ont été publiés en 2013 est venue ensuite confirmer la faible mobilisation des gestionnaires de l'eau : ces derniers considèrent les nanoparticules d'argent comme une "substance indésirable mais non prioritaire en termes de gestion de la santé et l'environnement" ; le risque de contamination est placé dans la "file d'attente" des préoccupations des gestionnaires locaux qui s'appuient sur le fait qu'il n'est plus obligatoire de mesurer la concentration d'argent dans l'eau destinée à la consommation humaine8.

Des chercheurs français que nous avons contactés déplorent la faiblesse des financements des travaux de recherche qui seraient nécessaires : selon eux, les industriels n'étant pas soumis à une règlementation spécifique, il n'y a pas de pression particulière pour développer des techniques innovantes.

La Fédération professionnelle des entreprises de l'eau (FP2E) a néanmoins rejoint fin 2014 le comité de dialogue nano et santé de l'ANSES

Suez Environnement a pris part à la consultation organisée en 2014 par la Commission européenne en envoyant une contribution qui manifeste un degré de préoccupation significatif quant aux risques soulevés par les nanomatériaux dans l'eau.
Beaucoup de vêtements de sport seraient traités au nanoargent. En décembre 2018, Svenskt Vattens, le syndicat suédois des eaux et des eaux usées a alerté sur l'argent antibactérien et anti-odeur provenant de textiles de sport9 : c'est la plus grande source connue d'argent dans les stations de traitement de l'eau, une menace pour nos lacs et nos mers, ainsi qu'un risque de propagation de la résistance aux antimicrobiens. Les marques et distributeurs sont invités à cesser de vendre des vêtements traités à l'argent pour protéger l'eau (Adidas est pointé comme le plus mauvais élève).

En savoir plus

Voir les autres fiches de notre dossier Nano et Eau.

Ailleurs sur le web :


NOTES et REFERENCES
1 - Les nanoparticules manufacturées dans l'eau, Afssa (aujourd'hui ANSES), février 2008

2 - EPA Requests Comments on Nanomaterials Manufacturing and Formulating for Effluent Guidelines Program Plan, InterNano, 24 septembre 2014

3 - Final 2014 Effluent Guidelines Program Plan, EPA (USA), juillet 2015 :
  • p 1-2 : Research and information to date suggest that industrial wastewater discharges may contain ENMs, which may have impacts on human health and the environment. From its initial review, EPA identified four main areas of research appropriate to better assess the potential presence and impact of ENMs in industrial wastewater: (1) development of standard methods and sampling techniques to detect and characterize ENMs in industrial wastewater; (2) evaluation of the toxic impacts of ENMs in industrial wastewater, taking into consideration their relevant forms and concentrations; (3) identification of the universe of facilities, production values, and waste associated with the manufacturing and processing of ENMs; and (4) evaluation and characterization of the fate, transformation, and treatment of ENMs in industrial wastewaters. EPA plans to continue to monitor ongoing research in these areas in future annual reviews and collect any new information on the discharge of ENMs as it becomes available.
  • p 4-5 : EPA initiated a review of a group of emerging pollutants of concern and continued its review of industrial wastewater treatment technology performance data as part of the 2014 Annual Review (U.S. EPA, 2015). Below are the findings from these reviews :
    • Review of Engineered Nanomaterials (ENMs) in Industrial Wastewater. EPA reviewed current literature and scientific research and communicated with researchers and government stakeholders regarding ENMs. As a result, EPA determined the following:
— Some manufacturing and processing methods likely generate wastewater, but the quantity generated and waste management practices are not documented.
— Toxicity hazards from ENMs have been demonstrated in the laboratory, but the environmental and human health risks are largely unknown.
— Fate of and exposure to industrial wastewater releases of ENMs to the environment have not been studied.
— The small size, unique properties, and complexity of ENMs present a challenge for environmental monitoring, risk assessment, and regulation.
— Methods for detecting and characterizing nanomaterials in complex media, like industrial wastewater, are under development.
— EPA has not approved any standardized methods for sampling, detecting, or quantifying of nanomaterials in aqueous media.
— Research has shown that common treatment technologies employed at municipal wastewater treatment plants can remove nanomaterials from the wastewater, but that these may then accumulate in the sludge.

EPA's review also identified four main areas of further research appropriate to better assess the potential presence and impact of ENMs in industrial wastewater:
— Development of standard methods and sampling techniques to detect and characterize nanomaterials in industrial wastewater.
— Evaluation of ENM toxicity impacts and potential occurrence in industrial wastewater, taking into consideration relevant forms and concentrations of ENMs.
— Identification of the universe of ENM facilities, their production values, and the waste generated and disposed of during the manufacturing and processing of ENMs.
— Evaluation and characterization of the fate, transformation, and treatment of ENMs in industrial wastewaters.

Public comment : page 4-3 : For nanomaterials, the consultant to local government pretreatment programs and one industry representative supported EPA's effort to characterize nanomaterials in industrial wastewater discharges. Specifically, the industry representative urged EPA to recognize the diversity of nanomaterials and their applications across multiple industries in its future reports; coordinate closely with EPA's New Chemicals Program to understand nanomaterial releases in water; consider work on the fate and transport of nanomaterials completed or currently underway; and recognize the potential for nanotechnology to provide new and improved tools for wastewater treatment. One wastewater treatment products manufacturer also commented that he is currently testing a coagulant/flocculent/filter aid that has shown success at settling nano-particles, E. coli, phosphorus and other particulates.

4 - Etude sur les contaminants émergents dans les eaux françaises - Résultats de l'étude prospective 2012 sur les contaminants émergents dans les eaux de surface continentales de la Métropole et des DOM, INERIS, juin 2014

5 - Substances « émergentes » dans les boues et composts de boues de stations d'épurations d'eaux usées collectives – caractérisation et évaluation des risques sanitaires, INERIS, CNRS, novembre 2014

6 - Hazardous substances in Europe's fresh and marine waters — An overview, Agence européenne de l'environnement, 2011 : "For some pollutants, awareness and a currently incomplete understanding of potential effects have developed only recently. These emerging pollutants include (...) relatively new substances, such as nanomaterials. Their inclusion in routine monitoring programmes has so far been limited, making it difficult to robustly assess the risks to the environment and human health, and thus to justify regulation and better monitoring. Targeted monitoring of selected emerging pollutants across the EU would be desirable to ensure timely awareness of potentially problematic substances that might need to be regulated. This monitoring should be supported by European research studies." (p.7)

7 - Enjeux des nanotechnologies et des nanoparticules dans le secteur de l'eau, entretiens auprès des trois principales sociétés qui traitent l'ensemble du circuit de l'eau, du captage à l'épuration (Saur, Suez Environnement, Veolia Environnement), Richard Varrault, Waternunc, 2011

8 - L'argent (Ag, nanoAg) comme contaminant émergent dans l'estuaire de la Gironde : évaluations scientifiques et gouvernance des risques, Salles D. et al., ERS, 12 : 317-323, juillet/août 2013 : "Le principe argumentatif des gestionnaires de l'eau et des autorités administratives, vis-à-vis d'un potentiel risque environnemental Ag, se construit essentiellement en référence aux normes en vigueur : « Il n'y a pas de risque car il n'existe plus de norme pour l'argent dans l'eau », selon un gestionnaire de l'eau. Alors que les décrets de 1980 et 1989 relatifs à la qualité de l'eau destinée à la consommation humaine exigeaient des valeurs de concentration de Ag inférieures ou égales à 10 mg/L (Ag), cette norme n'est désormais plus en vigueur dans les dispositifs réglementaires*. En l'absence de faisceaux convergents ou de sources connues sur une contamination de l'environnement par Ag, le modèle normatif privilégie le statu quo : Ag est considéré comme une substance indésirable mais non prioritaire en termes de gestion de la santé et l'environnement, contrairement aux contaminants prioritaires par leur abondance et leur toxicité pour l'homme. À ce titre, le risque de contamination Ag est placé dans la « file d'attente » des préoccupations des gestionnaires locaux."
* Depuis 2001, date de modification du décret de 1989 ?

9 - Cf. Adidas continues to sell clothing treated with toxic silver despite the risk to aquatic environments, Svenskt Vattens, 17 décembre 2018.

Fiche initialement créée en octobre 2014
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