PFAS dans le biote : risques et solutions analytiques robustes

Comment les PFAS contaminent le biote

Contamination de l’eau et des sols :

Les PFAS sont libérés dans l’environnement à partir de diverses sources, notamment les sites industriels, les décharges et les mousses de lutte contre l’incendie. Les PFAS à chaîne courte sont très mobiles et persistent dans les eaux de surface et les eaux souterraines, tandis que de nombreux PFAS à chaîne longue s’adsorbent sur la matière organique et s’accumulent dans les sédiments. .

Bioaccumulation dans la chaîne alimentaire aquatique :

Les organismes aquatiques, tels que les poissons et les coquillages, absorbent les PFAS présents dans l’eau et dans les sources alimentaires contaminées, et les accumulent dans leurs tissus. Cette accumulation peut être amplifiée le long de la chaîne alimentaire (bioamplification/biomagnification), en particulier pour les PFAS à chaîne longue (ex. PFOS) chez les poissons prédateurs.

Contamination des animaux terrestres :

Dans les zones touchées, les animaux sont exposés via l’eau potable, l’alimentation, ainsi que le sol ou les poussières. Les PFAS se lient aux protéines et s’accumulent principalement dans le sang et le foie. Un transfert vers les denrées d’origine animale (ex. lait et œufs) peut se produire.

Contamination des cultures :

Les plantes cultivées sur des sols contaminés ou irriguées avec de l’eau contaminée peuvent absorber des PFAS. Les taux d’absorption varient ; les PFAS à chaîne plus courte sont généralement absorbés plus facilement par les racines, facilitant leur entrée dans la chaîne alimentaire terrestre.

Voies supplémentaires et points à considérer :

Les précurseurs de PFAS peuvent se transformer en acides perfluoroalkylés persistants (PFAA), tels que le PFOS et le PFOA, augmentant au fil du temps les charges corporelles en PFAS dans le biote. Les sédiments et les organismes benthiques constituent des voies d’exposition clés dans les systèmes aquatiques. Le transport atmosphérique et les dépôts contribuent à la contamination des sols et des eaux ; en outre, l’épandage de biosolides sur les terres et l’utilisation d’eau d’irrigation contaminée peuvent introduire des PFAS dans les systèmes agricoles.

Impacts sur le biote

Accumulation au fil du temps :

En raison de leur stabilité chimique et de leur élimination lente, de nombreux PFAS à chaîne longue persistent dans les organismes et leurs concentrations peuvent augmenter au fil du temps. Ils se lient aux protéines et ont tendance à s’accumuler dans le sang et le foie, ainsi que dans les œufs. Une biomagnification peut se produire aux niveaux trophiques élevés.

Effets potentiels sur la santé :

L’exposition aux PFAS chez la faune est associée à une immunosuppression ; des perturbations endocriniennes et thyroïdiennes ; une altération du métabolisme des lipides et une toxicité hépatique ; ainsi que des effets sur le développement et la reproduction (par ex., baisse du succès d’éclosion). Concernant le cancer, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC / IARC) classe le PFOA comme cancérogène pour l’être humain (groupe 1) et le PFOS comme possiblement cancérogène pour l’être humain (groupe 2B).

Transfert maternel et sensibilité selon le stade de vie :

Les PFAS peuvent être transférés des adultes vers la descendance via les œufs et l’allaitement, rendant les stades précoces particulièrement vulnérables.

Suivi et profils de biomagnification

Dans l’UE, les poissons sauvages et les invertébrés présentent des charges corporelles mesurables en PFAS (PFOS et acides perfluorocarboxyliques, PFCA) allant de quelques dizaines à quelques centaines de µg/kg (poids frais). Les superprédateurs marins affichent souvent des niveaux de PFOS supérieurs aux valeurs de NQE pour le biote. Les profils de biomagnification varient selon les composés, mais plusieurs PFAS à chaîne longue bioaccumulent.

Méthodes analytiques

ALS laboratoire accrédité ISO/IEC 17025 utilise une méthode LC–MS/MS pour déterminer les PFAS dans le biote, qui constituent des indicateurs critiques de la contamination environnementale. Cette méthode a été rigoureusement validée sur une large gamme de matrices, notamment les poissons et autres produits de la mer (bivalves, crustacés, céphalopodes), la viande, les œufs, le lait et divers tissus végétaux.

Logistique et manipulation des échantillons :

Afin de préserver l’intégrité des analytes et d’éviter la dégradation biologique, des protocoles stricts de transport sont appliqués. Les échantillons doivent être expédiés par transport express (livraison le lendemain). S’ils sont envoyés congelés, ils doivent être transportés de manière à rester congelés pendant toute la durée du transit.

Masse d’échantillon :

Bien que le laboratoire puisse traiter aussi peu que 10 g, il est recommandé de soumettre 50 g d’échantillon afin d’assurer la représentativité. Pour obtenir une prise d’essai stable et homogène, les échantillons sont lyophilisés, puis soigneusement homogénéisés. Ce processus stabilise la matrice et préconcentre les analytes, permettant une détection à l’état de traces.

Extraction et analyse :

Le flux analytique utilise une extraction QuEChERS modifiée afin d’assurer une récupération efficace des analytes, suivie d’un nettoyage par extraction en phase solide (SPE) pour éliminer les interférences de matrice. La séparation et la détection finales sont réalisées sur une instrumentation UHPLC–MS/MS de pointe.

Quantification :

la concentration de chaque PFAS est déterminée par étalonnage avec étalons internes. Les rapports de réponse sont reliés aux rapports de concentration entre les analytes natifs et leurs étalons internes isotopiquement marqués correspondants, assurant une correction robuste des effets de matrice et garantissant une grande exactitude et précision.

Liste des PFAS cibles

 LOQ: LOQ Limit of Quantification (µg/kg)