Les avancées de la recherche sur les PFAS éclairent la contamination environnementale

Des études scientifiques ont identifié les PFAS, ou substances per- et polyfluoroalkyles, comme des contaminants environnementaux persistants trouvés dans une large gamme de milieux. La recherche en cours se concentre sur la compréhension de la manière dont ces produits chimiques se propagent et sur le développement de techniques pour les détecter et les éliminer de l'environnement.

Les PFAS ont été produits et utilisés pendant des décennies dans des articles tels que des ustensiles de cuisine antiadhésifs, des vêtements imperméables, des mousses anti-incendie, des emballages alimentaires et des cosmétiques. Leurs liaisons fortes carbone-fluor les rendent résistants à la dégradation naturelle, entraînant une accumulation dans l'eau, le sol, l'air, la nourriture et le sang humain. Ces produits chimiques ont été détectés à travers le monde, y compris dans des régions éloignées et dans la faune.

Plusieurs voies d'exposition aux PFAS ont été identifiées, y compris l'ingestion par des aliments et de l'eau contaminés, l'inhalation de l'air intérieur et extérieur, et le contact cutané avec des produits traités. Des études en laboratoire ont montré que le tissu cutané humain peut absorber des quantités substantielles de PFAS, certains composés atteignant jusqu'à 60 % d'absorption après une exposition prolongée.

La contamination par les PFAS dans les environnements marins peut provenir de sources telles que les décharges, les pistes d'aéroport, les champs agricoles et les systèmes septiques défaillants. Dans certains endroits, y compris la baie de Biscayne à Miami, des canaux urbains ont été identifiés comme des contributeurs majeurs. Les eaux de surface près des terres ont été trouvées contenant des concentrations de PFAS presque six fois plus élevées que celles des eaux au large, augmentant les risques d'exposition pour les organismes marins vivant près de la surface.

Ce que montrent les chiffres

• Les PFAS existent sous plus de 10 000 formes, dont seule une petite fraction a été testée pour sa toxicité
• Le tissu cutané humain cultivé en laboratoire a absorbé jusqu'à 38 % de PFOA et près de 60 % de certains PFAS à chaîne courte
• La méthode de l'Université de Rice a atteint 99,98 % d'élimination du PFOA et plus de 96 % de défluorination
• Le processus de l'Université d'Adélaïde a décomposé le PFOS de près de 99 % en utilisant de la lumière visible
• Une étude de l'Université de Cambridge a trouvé que certains microbes intestinaux expulsaient jusqu'à 75 % des PFAS à chaîne longue chez les souris

Des recherches en Norvège ont montré que les PFAS peuvent parcourir de longues distances dans l'atmosphère, transportés par les embruns marins avant de revenir sur terre. Ce transport atmosphérique aide à expliquer leur présence généralisée même dans des environnements éloignés, y compris les régions polaires. Seule une petite proportion des nombreux composés PFAS a été étudiée pour ses effets sur la santé, et la plupart restent non caractérisés.

Plusieurs études récentes se sont concentrées sur des méthodes pour éliminer ou décomposer les PFAS. L'Université du Missouri-Columbia a publié des résultats montrant que le chauffage des PFAS avec du carbone actif granulaire à environ 572 °F peut convertir environ 90 % des produits chimiques en fluor inorganique. Les chercheurs de l'Université de Rice ont développé une technique de chauffage par flash joule qui, combinée à des agents minéralisants, a abouti à plus de 96 % de défluorination et à une élimination presque complète du PFOA, tout en convertissant le matériau carboné en graphène.

L'Université d'Adélaïde a rapporté avoir utilisé un matériau photocatalytique activé par la lumière visible pour dégrader le PFOS de près de 99 %, produisant du fluorure et des sous-produits potentiellement réutilisables. Une autre approche de l'Université de Cambridge a trouvé que certains microbes intestinaux chez les souris pouvaient absorber et expulser jusqu'à 75 % des PFAS à chaîne longue, suggérant des applications futures possibles pour des traitements probiotiques.

Des avancées ont également été réalisées dans la détection des PFAS. Les chercheurs ont développé un capteur électrochimique utilisant un quasi-cristal en aluminium bidimensionnel, capable de détecter le PFOA à des concentrations sub-picomolaires. De plus, un cadre géospatial d'apprentissage profond a été créé pour prédire la contamination par les PFAS dans les eaux de surface en utilisant des données environnementales et d'utilisation des terres.

* Cet article est basé sur des informations publiquement disponibles au moment de la rédaction.