Ces substances sont dites per– et polyfluoroalkylées. La dénomination alkylées signifie qu’il s’agit de chaîne carbonée saturée.

Les substances polyfluoroalkylées se distinguent des substances perfluoroalkylées par le fait qu’elles ne sont pas entièrement fluorées, c’est-à-dire que les sites de liaison possibles le long de la chaîne carbonée ne sont pas tous des atomes de fluor.

Un PFAS est une substance (polymère ou non) dont il existe une grande variété de structures (longueur de chaîne carbonée, type de fonction chimique, etc.), sans doute plusieurs milliers.

Le motif de répétition est un fluorocarbure, qui comprend donc de multiples liaisons fortes carbone-fluor qui leur confèrent, en général, une grande résistance aux solvants, acides et bases.

Les PFAS sont des molécules hydrophobes, lipophobes, tensio-actives et d’une grande inertie thermique et chimique. Ces propriétés en font des substances parfaitement adaptées à la fabrication de :

• revêtements et enduits protecteurs dans l’ameublement, les textiles ;
• nombreux emballages alimentaires ;
• matériel antiadhésif pour la cuisson ;
• sprays d’imperméabilisation ;
• lubrifiants ;
• produits ignifuges ;
• peintures, et vernis ;
• prothèses ;
• cosmétiques.

Autant dire que nous sommes constamment en contact avec certains de ces produits, mais leurs avantages pratiques ont toutes les apparences d’être incompatibles avec la santé ! (voir la rubrique « Toxicité », ci-dessous). 

L’équivalent anglais de polluants éternels est « forever chemicals » (« substances chimiques éternelles »).

Les PFAS, du fait de la solidité de la liaison carbone-fluor, sont très peu biodégradables, et peuvent ainsi persister dans l’environnement et le contaminer de façon irréversible (pendant des milliers d’années ?).

La liaison C-F (carbone-fluor) étant très stable, les procédés qui peuvent la casser nécessitent beaucoup d’énergie, rendant le traitement de ces polluants particulièrement problématique.

Le comportement des molécules dans la nature va varier en fonction de la longueur de leur chaîne carbonée (selon le nombre d’atome de carbone qu’elles contiennent) et de la nature chimique de leur groupe fonctionnel. En fonction de la longueur de ces chaines, on distingue les molécules :

• à chaîne longue : ce sont les moins mobiles, elles s’accumulent dans les sols et les sédiments où les PFAS sont captés par adsorption. Les sols contaminés sont un réservoir à long terme pour les PFAS, et les relarguent lentement dans l’environnement ;
• à chaine courte : ce sont les molécules les plus mobiles. Elles s’infiltrent vers les eaux souterraines ou ruissellent avec les eaux de surface. La pollution des eaux de surface par les PFAS est générale. Il s’agit d’un véritable problème pour l’eau potable, et l’agriculture.

La plupart de ces substances sont facilement transportées dans l’environnement sur de longues distances, et leur présence est généralement constatée à grande échelle dans l’ensemble des milieux et des écosystèmes.

Ces substances sont rejetées dans l’air et dans les milieux aquatiques par de nombreuses activités industrielles depuis des décennies.

On peut remarquer aussi que les stations d’épuration ne sont souvent pas conçues pour traiter spécifiquement ces composés. Elles sont alors une source indirecte de contamination par leurs effluents, ou encore l’épandage des boues d’épuration pour amender des sols agricoles.

Jusqu’à présent, en Europe, comme à l’échelle l’internationale, il n’existe pratiquement aucun cadre légal et aucune norme concernant le suivi des PFAS dans les boues d’épuration. En Europe, le contrôle des PFAS des boues d’épuration urbaine est loin d’être systématique.

Même si les seuils de toxicité des PFAS ne sont pas encore parfaitement déterminés, il est certain, par contre, que ces substances sont à l’origine de graves conséquences pour la santé humaine.

Les PFAS font partie des perturbateurs endocriniens et des perturbateurs de la réponse immunitaire. Ils sont soupçonnés d’être associés à :

• des dommages sur des organes : foie, reins ;
• des troubles de la reproduction, de la thyroïde ;
• l’augmentation des risques de certains cancers.

Les PFAS s’accumulent dans les corps des humains et des animaux. Ils restent dans les organismes humains pendant plusieurs années, et l’on sait qu’ils se fixent sur les protéines.

Par ailleurs, on sait aussi que les chaînes alimentaires jouent un rôle important dans la propagation des contaminations.

Les études de biosurveillance attestent que les PFAS imprègnent très largement les populations, même si c’est à des degrés divers.

Face aux risques sanitaires, les opérations de mesures de la contamination aux PFAS se multiplient au travers des territoires, tant dans les milieux que dans les organismes. Dans les régions particulièrement contaminées, les habitants peuvent être hautement imprégnés, et il leur est conseillé de cesser de consommer, par exemple les œufs de poules et la viande des volailles venant d’élevages privés. 

Sur un plan général, en raison des inconnues scientifiques entourant la toxicité de ces molécules, en raison de leur grande diversité, et de leur permanence dans l’environnement, il est compliqué de légiférer pour mettre en œuvre des mesures préventives et correctives destinées à réduire les risques pour la santé humaine et l’environnement. Précisons aussi que l’on ne dispose pas de méthodes d’analyse précises pour un grand nombre de ces molécules.

En 2024, une équipe de chercheurs a annoncé avoir découvert des bactéries qui se nourrissent de certains PFAS, mais il faut encore améliorer le rendement de dégradation, avant de pouvoir, par exemple, les utiliser dans les stations d’épuration. Et, comme dans toute pollution il vaudrait mieux ne pas polluer !

L’adsorption est une technique de séparation efficace, facile d’utilisation, et d’un coût abordable. Mais les solutions peu exigeantes en budget n’existent pas vraiment ! Elle est très utilisée dans le traitement de l’eau et des sols pour de nombreux contaminants. Les matériaux adsorbants sont divers : charbon actif, résine échangeuse d’ions, minéraux, résidus organiques, etc.).

Pour les PFAS, l’adsorption sur charbon actif est une technique efficace pour les PFAS à chaînes longues mais beaucoup moins pour les autres. Par ailleurs, les procédés thermiques permettant de séparer les PFAS du charbon actif et, ainsi, de régénérer ce dernier, sont très consommateurs d’énergie. Ensuite, les déchets concentrés en PFAS doivent être traités.

L’utilisation du biochar (charbon végétal), comme adsorbant, est une approche qui est étudiée pour lutter contre la dispersion des PFAS dans les sols et leur migration vers les eaux souterraines. En outre, le biochar permet la séquestration du carbone, et renforce la rétention d’eau, et la disponibilité des nutriments. Parmi les inconvénients, selon les conditions environnementales et la nature des molécules, les PFAS peuvent se désorber progressivement, reprenant leur mobilité.

Dans le cas de l’eau, la filtration par membranes (nanofiltration ou osmose inverse) est très largement utilisée dans le cas la dépollution par les PFAS.

Comme signalé pour l’eau douce (voir l’entrée) ces techniques sont énergivores et génèrent des solutions très concentrées dans la substance que l’on souhaite isoler, qu’il faut alors traiter.

Les PFAS se retrouvent dans les égouts, qui recueillent les eaux usées de toutes natures mais aussi les eaux de ruissellement.

Comme pour les sols, il n’existe actuellement aucune solution, simple et peu coûteuse, de remplacement des PFAS, ni de leur élimination. Pour les éliminer, Il existe des traitements basées les filtres à charbon actif, la nanofiltration, l’ultrafiltration et l’osmose inverse, mais ces technologies sont particulièrement consommatrices en énergie.

À l’échelle européenne, le coût total du traitement des eaux potables et usées pour éliminer les PFAS est estimé à plus de 200 milliards d’euros par an.

L’Union européenne devrait adopter une directive qui mette en place la surveillance de PFAS à l’entrée et la sortie des stations d’épuration. Actuellement, seuls quelques pays ont commencé à mettre en place un contrôle des PFAS dans leurs eaux usées, de plus sans fixer de seuil.

L’Agence européenne des produits chimiques (ECHA) prévoit de restreindre drastiquement les usages des PFAS.

En France, en 2024, face à la perspective d’une interdiction des PFAS, les salariés de l’entreprise Seb, fabriquant les produits antiadhésifs « Tefal » (dont les revêtements comprennent des PFAS), ont manifesté pour protéger leurs emplois. Dans le même temps, la direction affirmait que les revêtements étaient fabriqués à partir de PTFE (de la famille des PFAS) et ne présentaient, de leur point de vue, pas danger.

La protestation des salariés poussa l’Assemblée nationale à adopter un texte dans lequel les ustensiles de cuisine ne sont pas concernés par les mesures. Restent concernés, les produits cosmétiques, de fart pour les skis, et de textile d’habillement, 

La problématique est donc la suivante :

Faut-il, pour maintenir les emplois, tolérer une pollution générale de l’environnement, dont les risques sanitaires sont de plus en plus avérés ? Le même problème a été posé pour l’agriculture, toujours en 2024, les agriculteurs refusant les normes qui leur étaient imposées, sous la raison qu’elles engendraient une perte de revenus et de compétitivité (voir l’entrée « NoDU », nombre de traitements moyens de produits phytopharmaceutique, et l’entrée « pesticide »).

À côté de l’approche économique, la question des bénéfices par rapport aux risques qu’il y a à utiliser les PFAS, est posée dans le domaine médical, ou dans celui des équipements nécessaires à la transition énergétique. Il n’est pas sûr qu’il y ait une bonne réponse !

Cette attitude, des personnes les premières concernées par une pollution (ici les employés vivant des activités « Tefal » et les agriculteurs), rappelle d’autres scandales, par exemple, ceux de l’amiante ou du chlordécone :

• l’amiante : on commença à en soupçonner les graves effets sur la santé dès le début du 20^e siècle, mais il ne fut interdit en France qu’en 1997 ;
• le chlordécone : sa toxicité sur des souris fut démontrée expérimentalement en 1963, mais il ne fut interdit en France qu’en 1993.

Dans ces deux cas (amiante, chlordécone), l’État protégea l’activité économique (et les profits des entreprises !) malgré des dangers avérés de santé publique. En 2024, dans les cas « Tefal » et « pesticides », ce sont les travailleurs (soutenus par leur direction !) qui ont demandé à ce que la pollution se poursuive… pour garder leurs emplois ! Il semblerait que le problème soit mal posé ! Cette attitude reflète un déni des alertes scientifiques dans un contexte où aucune alternative n’a été envisagée ni sur le plan industriel, ni sur le plan social.

Dans ce cas de santé publique, il y a une certaine ressemblance avec l’évolution de ce que l’on a connu pour le « climatoscepticisme ». Face aux canicules répétées, le climatoscepticisme s’est effacé, laissant place à la certitude que l’humanité allait vers de graves problèmes. Faudra-t-il donc attendre l’explosion de graves maladies pour que des vraies mesures contre la pollution de l’environnement soient prises ?… sans doute dit le sceptique !

Il ne faut pas se laisser enfermer derrière les abréviations ! Comme nous l’avons dit, les PFAS font partie des substances très résistantes, structurées autour de chaînes carbonées, ce sont des polluants organiques persistants (d’où l’abréviation POP), mais ces polluants sont aussi susceptibles d’interférer avec le système hormonal des espèces animales, ce sont donc aussi des perturbateurs endocriniens. Risquant d’intervenir sur la reproduction, ce sont donc des CMR, c’est-à-dire des substances qui, par inhalation, ingestion ou pénétration cutanée, peuvent provoquer ou augmenter la fréquence des cancers, mutations, et perturbations de la reproduction. En conclusion, les PFAS sont aussi des POP et des CMR !

Depuis la fin des années 1940, les propriétés de ces produits ont fait qu’ils ont progressivement été utilisés en quantités de plus en plus grandes par les industriels. Ci-dessus, nous avons cité la diversité des usages.

Depuis les années 1970, les entreprises comme DuPont et 3M (les principaux producteurs de PFAS) savaient qu’un produit comme le Téflon (polymère appartenant à la famille des PFAS) était très dangereux pour les rats qui y étaient exposés, mais cette information est restée dans les documents internes !

Il a fallu attendre 1991, pour qu’un premier article scientifique établisse que ces substances représentaient vraisemblablement un risque pour la santé humaine.

Divers PFAS, dits « à chaîne longue », en particulier l’acide perfluoro-octanesulfonique (PFOS) et l’acide perfluoro-octanoïque (PFOA) ont été interdits par la convention de Stockholm sur les produits organiques persistants, respectivement en 2009 et en 2019. Ils ont été remplacés par des PFAS à chaîne courte, mais qui posent les mêmes problèmes.

En 2023, le journal Le Monde et dix-sept partenaires publiaient une « carte de la pollution éternelle », résultat d’une enquête collaborative internationale « Forever Pollution Project ». Elle montrait pour la première fois l’étendue de la contamination de l’Europe par les PFAS.