EnviroMail™ No. 29 / Novembre 2025

Inarrêtables ? PFAS ultracourts dans l’environnement et l’eau

Les substances per‑ et polyfluoroalkylées à chaîne ultracourte (USC‑PFAS), définies comme celles comportant trois atomes de carbone ou moins, se caractérisent par une très forte mobilité dans l’environnement, une grande solubilité dans l’eau et une faible affinité pour la matière organique. Ces propriétés contribuent à leur présence généralisée dans les eaux naturelles et les eaux usées, ainsi que potentiellement dans les ressources utilisées pour la production d’eau destinée à la consommation humaine.

Les préoccupations environnementales associées aux USC‑PFAS incluent leur persistance, leur potentiel de contamination des eaux souterraines et les difficultés de remédiation, en raison de leur résistance aux méthodes de traitement conventionnelles.

PFAS chaîne courte
27 NOV 2025 ALS

Présence, usages et sources

Les PFAS à chaîne ultracourte ont été moins bien caractérisés que leurs homologues à chaîne plus longue, et la compréhension de leurs processus de transformation intentionnels et non intentionnels reste limitée. Les sources d’USC‑PFAS incluent la dégradation de composés précurseurs, la dégradation atmosphérique de certains composés fluorés utilisés comme réfrigérants, ainsi que l’utilisation directe intentionnelle dans certains produits industriels (ex. électrolytes de batteries)..

Point crucial : le TFA (acide trifluoroacétique), un USC‑PFAS majeur, peut également se former par la dégradation environnementale de pesticides et de produits pharmaceutiques fluorés. Il peut aussi être un sous-produit de procédés historiques de fabrication de PFAS à chaîne plus longue (fluoruration électrochimique, ECF). Des USC‑PFAS peuvent aussi être retrouvés dans des rejets urbains et industriels, ainsi que dans certaines mousses d’extinction de type AFFF utilisées pour la lutte contre l’incendie

Évolution et mobilité dans l’environnement

La longueur de la chaîne carbonée joue un rôle clé dans la détermination des caractéristiques physico‑chimiques des différents PFAS. Les PFAS à chaîne longue sont plus hydrophobes, une propriété exploitée par des techniques de traitement basées sur des matériaux carbonés tels que le charbon actif en grains (GAC). À l’inverse, les PFAS à chaîne courte et ultracourte sont hydrophiles, avec des valeurs de pKa typiquement faibles (donc plus acides), de fortes solubilités dans l’eau et des valeurs de log Koc plus faibles (donc une adsorption moindre sur le carbone organique).

Ces attributs signifient que les USC‑PFAS se dissocient facilement en milieu aqueux et sont moins susceptibles de s’adsorber sur les solides naturels. Il en résulte que les USC‑PFAS sont très mobiles dans l’environnement aquatique et peuvent se déplacer loin des zones sources de contamination.

 PFAS categorization based on chain length (image courtesy of Phenomenex & SCIEX)

Figure 1: Catégorisation des PFSA et des PFCA selon la longueur de la chaîne carbonée, chaîne ultracourte, chaîne courte et chaîne longue.

Le paysage réglementaire mondial

La prise de conscience de la persistance et du caractère bioaccumulable des PFAS C8–C14 a commencé à susciter une inquiétude généralisée à l’aube des années 2000, et l’inscription du PFOS, du PFOA et du PFHxS sur la liste des polluants organiques persistants (POP) de la Convention de Stockholm a rapidement suivi. Par conséquent, les fabricants ont commencé à adopter des alternatives à chaîne courte et ultracourte.

Cependant, le passage du C8 au C4 et à des chaînes carbonées fluorées plus courtes s’est accompagné d’une baisse des performances techniques, et des quantités plus importantes ont été nécessaires pour obtenir une performance équivalente. Ainsi, bien qu’il soit généralement admis que les PFAS à chaîne courte et ultracourte présentent des profils toxicologiques plus faibles, les risques environnementaux ne sont pas nécessairement écartés, car la présence des USC‑PFAS et leurs rejets continus et cumulatifs laissent penser que des effets néfastes pourraient apparaître à l’avenir.

Les réglementations mondiales relatives aux USC‑PFAS varient selon les régions et sont souvent intégrées à des réglementations plus larges sur les PFAS. Par exemple, l’Union européenne dispose de lignes directrices et de limites spécifiques concernant la concentration totale de composés PFAS dans l’eau potable (comme prévu par la directive (UE) 2020/2184). La directive européenne sur l’eau potable a fixé une limite de 0,5 µg/L pour le « Total PFAS », bien que des discussions soient en cours sur la méthodologie spécifique permettant d’intégrer l’acide trifluoroacétique (TFA). En outre, le TFA a récemment été ajouté à la liste prioritaire dans la proposition initiale d’une somme de 24 PFAS pour les eaux de surface. .

Contenants d’échantillonnage pour les PFAS.

Seuls des contenants d’échantillonnage testés et validés sont recommandés afin de garantir des résultats fiables lors des analyses de PFAS, ces contenants sont disponibles sur demande auprès des laboratoires ALS.

Les services d’analyses ciblées deviennent plus accessibles.

L’analyse des USC‑PFAS est parfois difficile en raison de plusieurs facteurs analytiques. La contamination de fond et le bruit de matrice peuvent interférer avec la détection de ces composés, en particulier l’acide trifluoroacétique (TFA). En outre, la préparation des échantillons représente un défi important en raison du risque constant de contamination croisée. Afin de réduire ce risque, la procédure de préparation des échantillons a été conçue pour être aussi simple et directe que possible.

Les autres composés USC‑PFAS présentent généralement des concentrations de fond ambiantes plus faibles, ce qui rend l’obtention de limites de rendu (LOR) plus basses plus facilement atteignable. ALS a développé avec succès une méthode d’analyse incluant des composés USC‑PFAS dans des matrices d’eaux environnementales, atteignant une LOR totale de 50 ng/L pour le TFA et des LOR encore plus faibles pour d’autres composés USC. La liste complète des USC‑PFAS analysés est résumée dans le tableau.

 
USC-PFAS Compounds CAS No.
Trifluoroacetic acid (TFA), Perfluoroethanoic acid (PFEtA) 76-05-1
Trifluoromethane sulfonic acid (TFMS), Perfluoromethane sulfonic acid (PFMeS) 1493-13-6
Perfluoroethane sulfonic acid (PFEtS) 354-88-1
Perfluoropropanoic acid (PFPrA) 422-64-0
Perfluoropropane sulfonic acid (PFPrS) 423-41-6
Trifluoromethane sulfinic acid 34642-42-7
Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl) imide (LiTFSI) 90076-65-6
 
Table 1 –Portée des analytes cibles

Références