Nanos et plastiques

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification février 2021

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De plus en plus de nanoparticules de plastique envahissent les sols (après épandage des boues des stations d'épuration¹ notamment), les rivières et les océans.

Certains nano-plastiques proviennent de la dégradation des plastiques (emballages, déchets, etc.) en microparticules, qui se décomposent ensuite en nanoparticules².

D'autres micro- et nano-plastiques sont quant à eux intégrés intentionnellement dans des mélanges utilisés par les consommateurs ou les professionnels³ :

• dans des produits cosmétiques (microbilles utilisés pour leurs propriétés exfoliantes - interdites en France depuis 2018)
• dans des détergents et produits de nettoyage
• dans des peintures, revêtements et matériaux de construction
• dans des produits pharmaceutiques
• dans des produits phytosanitaires (enrobages d'engrais par exemple, pour les libérer de manière progressive)
• dans le secteur pétrolier et gazier
• ...

Leur rejet et diffusion dans les écosystèmes entraînent des effets néfastes en cascade mais encore insuffisamment évalués, depuis la faune aquatique jusqu'aux autres animaux (dont les humains) qui s'en nourrissent⁴. Des chercheurs mènent des recherches sur le sujet, en France⁵ et ailleurs⁶ pour évaluer leurs effets sur l'environnement - éco-toxicité, mais également rôle dans la dissémination d'autres polluants adsorbés à leur surface (on parle d'"effet Cheval de Troie") et dans la survenue d'"effets cocktails" déclenchés par l'association à d'autres nanoparticules ou substances indésirables⁷.

En janvier 2019, l’Agence européenne des produits chimiques (ECHA) avait proposé de restreindre certains de ces micro- et nano-plastiques intégrés à dessein par les industriels⁸. Mais en juin 2020, suite au lobbying des industriels, l'ECHA a retiré les nanoplastiques de son projet de restriction, suscitant l'indignation des ONG, notamment le Bureau européen de l'environnement (BEE)⁹ qui redoute que les industriels substituent des nanoplastiques aux microplastiques une fois la réglementation en vigueur.
Dans un rapport publié le 16 novembre 2020, par les ONG environnementales mobilisées au niveau européen pour réduire la pollution aux microplastiques, emmenées par Rethink Plastic, le Bureau européen de l'environnement (BEE), Client Earth et Break free from Plastic ont réitéré leurs craintes et recommandé de réintégrer les nanoplastiques au projet de restriction des microplastiques comme l'avait initialement proposé l'agence européenne des produits chimiques (ECHA), en faisant porter les restriction sur les particules de moins de 5 mm, sans limite inférieure de taille. L'objectif est d'éviter une substitution "absurde" des microplastiques interdits par des nanoplastiques qui ne seraient pas concernés par la restriction en cours de définition et d'éviter une pollution accrue due à leur diffusion dans l'environnement¹⁰ - d'autant qu'il est techniquement possible de mesurer les particules plastiques de taille nanométrique¹¹.

La version finale de l'ECHA devrait être rendue publique d'ici décembre 2020, puis transmise à la Commission pour qu’elle formule sa proposition ; la procédure ne devrait pas être finalisée avant 2022.

En août 2019, suite à la publication d’une analyse de l’état de la recherche sur les microplastiques dans l’eau de boisson, l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) avait appelé à renforcer la recherche sur les micro- et nanoplastiques et à prendre des mesures énergiques contre la pollution par le plastique¹².

En août 2020, un rapport¹³ du Centre commun de recherche (JRC) et le Global Coalition for Regulatory Science Research (GCRSR) a été publié ; il résume les échanges d'une conférence sur le sujet des nanoplastiques qui a réuni en 2019 près de 200 acteurs en provenance de 36 pays différents. Parmi les recommandations émises:

• un effort de coordination en matière de terminologie, définitions, échantillonnage, caractérisation et évaluation du danger et de l'exposition aux nanoplastiques afin de produire des matériaux de référence, ainsi que des normes, orientations et réglementations "robustes"
• une plate-forme d'information et d'échange sur les nano- et microplastiques
• une collaboration entre les parties prenantes, le développement de la confiance via une transparence sur les données¹⁴ .

NB : Dans les cosmétiques, des alternatives existent pour obtenir l'effet exfoliant recherché : poudre d’amandes, coques de noix de coco ou noyaux d’olives concassés par exemple.

En savoir plus

Lire aussi sur notre site :

• Nos fiches :
  • Nano et Environnement
  • Nano et Eau
  • Prendre en compte l'ensemble du cycle de vie des nanomatériaux et des produits qui en contiennent

Ailleurs sur le web :
En français :

• Septième Continent
• Nanoplastiques, la face cachée d’une pollution mondiale, vidéo, Journal du CNRS, mars 2019

En anglais :

• Plastic Soup Foundation
• Are There Nano- and Microplastics in the Workplace?, Murashov V et al., NIOSH (USA), février 2020
• 'Nanoplastics’ - Use of suitable terminology for representation in waste, degradation of plastics and presence in the environment, Nanotechnology Industries Associations (NIA), février 2020
• Focus on Nanoplastic, Nature Nanotechnology, avril 2019
• European strategy for plastics in a circular economy, Commission européenne, janvier 2018
• Presence of microplastics and nanoplastics in food, with particular focus on seafood, EFSA, mai 2016
• Plastic in Cosmetics, UNEP, 2015

Notes et références

1 - Les STEP efficaces avec les nanoplastiques, Le Matin, 5 février 2019

2 - Voir par exemple :

• La lente fragmentation des plastiques décryptée, Julienne Fanon, The Conversation, octobre 2019
• Sachets de thé Infusions aux microplastiques et nanoparticules, Que Choisir, septembre 2019
• Plastic waste disintegrates into nanoparticles, study finds, Lund University, décembre 2018 et Nanoplastics formed during the mechanical breakdown of daily-use polystyrene products, Ekvall MT et al., Nanoscale Adv., 1 : 1055-1061, 2019

3 - Voir notamment :

• La fabrication de nanoplastiques, résumée en vidéo ci-dessous dans le cadre du programme de recherche européen OPTINANOPRO (2015-2018), axé sur les secteurs de l’emballage, de l’automobile et de l’énergie solaire (résumé en français ici). Les 25 produits polymères créés ont été testés jusqu'au compostage. Question citoyenne à documenter : quel est devenir de cette fragmentation ? Des nanoparticules de plastiques contenant des nanoparticules ?
• Un autre programme européen MINANO achevé en 2013 indique les types de plastiques incorporant des nanoparticules : polypropylène (PP) pour les nanocomposites plastiques et au polychlorure de vinyle (PVC) pour les nanocomposites bois-plastique et des mousse de polystyrène (pour l'isolation des bâtiments). Les nanoparticules fonctionnalisées ajoutées sont du magnesium dihydroxide (MDH) Mg(OH)2, de l'oxyde de zinc nano ZnO, et du nanoargent.

4 - Cf. Les coquilles Saint-Jacques aspirent des milliards de particules de plastique, National Geographic, 5 décembre 2018 (résumé de l'étude en anglais : Uptake, Whole-Body Distribution, and Depuration of Nanoplastics by the Scallop Pecten maximus at Environmentally Realistic Concentrations, Al-Sid-Cheikh M et al., ES&T, 52(24) : 14480-14486, 2018. Et Scientific Colloquium 25 “Microplastics and nanoplastics in food and feed”, EFSA, juin 2020

5 - Voir notamment :

• Parmi les trente-quatre projets retenus par l’Anses dans le cadre du Programme national de recherche Environnement-Santé-Travail en 2020, le projet "Transplast" vise à étudier les effets des micro-plastiques et nano-plastiques sur l'activité des transporteurs membranaires de xénobiotiques (il est coordonné par M. Fardel (IRSET/INSERM)).

En savoir plus ici.

• Le nano-plastique, une soupe au goût amer ?, vidéo, Journal du CNRS, mars 2019 (Julien Gigault- CNRS ; Mélanie Davranche - Université Rennes 1, Géosciences Rennes, CNRS / Université Rennes 1 ; Magalie Baudrimont - Epoc - Environnements et paléoenvironnements océaniques et continentaux, CNRS / Université de Bordeaux / EPHE)
• Le projet EMPEC sur les nanoparticules générées par la dégradation de plastique, financé dans le cadre du Programme national de recherche Environnement-Santé-Travail (PNREST 2017) de l'agence nationale de sécurité sanitaire (Anses)
• PlastiGar, un projet de recherche inédit pour mesurer et suivre la pollution plastique dans la Garonne et son impact sur la biodiversité, Laboratoire Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP, CNRS/UT3, Paul Sabatier), Laboratoire Évolution et diversité biologique (EDB, CNRS/UT3, Paul Sabatier/IRD), l’Institut de chimie de Toulouse (ICT, CNRS/Toulouse INP/UT3, Paul Sabatier/IRD), octobre 2018
• Un océan de plastique - Diaporama sonore, Le Journal du CNRS, mai 2018: Contrairement aux microplastiques qui se concentrent dans la couche supérieure des océans, les fragments nanométriques se retrouvent dans toute la colonne d'eau. Alexandra Ter Halle et de son équipe tentent de mieux cerner ces infimes particules et leur impact sur l'écosystème marin
• PEPSEA, Projet de recherche sur les nanoparticules de plastiques dans l'environnement: source, impact et prédiction, ANR, 2018-2021
• Nanoplastics - Projet de recherche sur les microplastiques, nanoplastiques dans l'environnement marin : caractérisation, impacts et évaluation des risques sanitaires, ANR (ANSES, CNRS-DR17-LEMAR, GEPEA UMR 6144 Laboratoire Génie des Procédés Environnement et Agroalimentaire, Ifremer LER-PAC, IMMM UMR CNRS 6283, LM2E UMR 6197), 2016-2019 :
• Nanoplastics impaired oyster free living stages, gametes and embryos, Tallec K et al., Environmental Pollution, 242(B) : 1226-1235, novembre 2018

6 - Voir par exemple :

• The Mobility of Plastic Nanoparticles in Aqueous and Soil Environments: A Critical Review, Brewer A et al., ACS EST Water, 2020
• La pollution plastique menace aussi les plantes (et au passage, notre alimentation), Marcus Dupont-Besnard, 23 juin 2020
• Differentially charged nanoplastics demonstrate distinct accumulation in Arabidopsis thaliana, Xiao-Dong Sun et al., Nature Nanotechnology, 22 juin 2020
• Micro- and nano-plastics in our environment: Understanding exposures and impacts on human health, Call H2020-SC1-BHC-2018-2020
• Focus on Nanoplastic, Nature Nanotechnology, avril 2019
• Emergence of Nanoplastic in the Environment and Possible Impact on Human Health, Lehner R et al., Environ. Sci. Technol., 2019
• Quantifying ecological risks of aquatic micro- and nanoplastic, Besseling E et al., Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2019
• Biological Effects and Implications of Micro- and Nanoplastics in the Aquatic Environment, Rist S, thèse, Technical University of Denmark, 2019
• Closing the gap between small and smaller: towards a framework to analyse nano- and microplastics in aqueous environmental samples, Mintenig, SM et al., Environ. Sci.: Nano,5 : 1640-1649, 2018
• Nanoplastics in the Aquatic Environment, Mattsson K et al., in Microplastic Contamination in Aquatic Environments - An Emerging Matter of Environmental Urgency, 379-399, 2018
• Ingestion of micro- and nanoplastics in Daphnia magna – Quantification of body burdens and assessment of feeding rates and reproduction, Rist S et al., Environmental Pollution, 228 : 398-407, septembre 2017

7 - Cf. Are gold nanoparticles and microplastics mixtures more toxic to the marine microalgae Tetraselmis chuii than the substances individually?, Davarpanah E, Guilhermino L, Ecotoxicology and Environmental Safety, 181 : 60-68, octobre 2019

8 - Cf. ECHA proposes to restrict intentionally added microplastics, ECHA, 30 janvier 2019 ; ANNEX XV RESTRICTION REPORT - PROPOSAL FOR A RESTRICTION- intentionally added microplastics, ECHA, janvier 2019 : "‘microplastic’ means a material consisting of solid polymercontaining particles, to which additives or other substances may have been added, and where ≥ 1% w/w of particles have (i) all dimensions 1nm ≤ x ≤ 5mm, or (ii), for fibres, a length of 3nm ≤ x ≤ 15mm and length to diameter ratio of >3"

9 - Le 1er septembre 2020, l'ONG Bureau européen de l'environnement (BEE) a alerté sur le lobbying des industriels qui ont fait reculer l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) dans son projet de restriction des microplastiques ajoutés intentionnellement dans de nombreux produits (détergents, peintures et encres, matériaux de construction, médicaments et engrais) : incluses dans le projet initial, les nanoparticules de plastique ont été retirées du projet présenté en juin par l'ECHA. Dans l'article  "Microplastiques : lobbying aux frontières du minuscule" paru le même jour dans Le Monde, la journaliste Stéphane Horel relaie les travaux du BEE qui montrent comment les industries chimiques et leurs fédérations (CEFIC, PlasticsEurope), en prônant l'autorégulation, sont parvenues à faire passer de 1 à 100 nanomètres la taille des particules de plastique concernées par les mesures de restriction envisagées par l'ECHA. Les microplastiques seraient ainsi interdits, mais pas les nanoplastiques alors que ces nanoparticules sont "à la fois plus toxiques et plus facilement absorbées par les cellules vivantes" a souligné le BEE.

10 - The road to an effective EU restriction of intentionally-added microplastics, Rethink Plastic, le Bureau européen de l'environnement (BEE), Client Earth et Break free from Plastic, 16 novembre 2020 (p.15)

11 - Voir par exemple :

• Caractériser les microplastiques dans les milieux marins : Le LNE impliqué dans le projet MOUSTIC, LNE, 12 février 2021 (partenariat LNE - Institut des matériaux Jean Rouxel (IMN) - Laboratoire de sécurité des aliments de l’ANSES (site Boulogne-sur-Mer) - INRAE (unité BIA)).
• Measuring particle size distribution and mass concentration of nanoplastics and microplastics: addressing some analytical challenges in the sub-micron size range", Caputo F et al., Journal of Colloid and Interface Science, 401-417, avril 2021.
• Georges Favre, directeur Institut LNE Nanotech, sur LinkedIn, 25 janvier 2021 : "ES-SMPS can be also a good option in this aim by providing number concentration and a size range from a few nm to 500 nm. Work to develop an ISO standard on this analytical approach will start in an early future"

12 - Cf. L’OMS appelle à renforcer la recherche sur les microplastiques et à prendre des mesures énergiques contre la pollution par le plastique, OMS, 22 août 2019

13 - Cf. Global Summit on Regulatory Science 2019 Nanotechnology and Nanoplastics, JRC & GCRSR, Publications Office of the European Union, 2020

14 - Parmi les autres préconisations plus générales :

• un accroissement des efforts pour garantir que les essais concernant les nanomatériaux, et tout particulièrement ceux utilisés en nanomédecine, soient rigoureux, reproductibles et comparables entre les échantillons et les situations, tout au long de la filière de développement
• une harmonisation des méthodes, des normes et des matériaux de référence
• l'intensification des efforts internationaux en cours pour faire face aux dangers potentiels des nanomatériaux pour la santé et l'environnement
• le développement des collaborations et une communication continue sur la recherche scientifique en matière de réglementation des nanomatériaux, ainsi que l'harmonisation appropriée des structures juridiques et réglementaires
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Fiche initialement créée en février 2019