Niveaux dans les sols

Peu d’études sont disponibles sur les teneurs en alkylphénols et en BPA dans les sols. Le Tableau I-25 regroupe les teneurs retrouvées pour les neuf références disponibles. Ces références traitent aussi bien des sols agricoles amendés que des sols urbains.

De manière générale, les sols présentent des teneurs en 4-NP allant de 0,01 µg.g-1 à 9 µg.g-1. Les précurseurs sont également peu concentrés dans les sols avec des teneurs inférieures à 1,2 µg.g-1. A l’heure actuelle aucune étude n’a été trouvée prouvant la présence du 4-t-OP dans les sols urbains ou agricoles.

La comparaison des teneurs en 4-NP des sols agricoles (entre 0,01 µg.g-1 et 4,70 µg.g-1) et des sols urbains (entre 0,05 µ g.g-1 et 9,0 µg.g-1), faite à partir du Tableau I-25, révèle que la contamination de ces deux types de sols est similaire à travers le monde.

Selon Andreu et al. (2007), la présence de 4-NP dans les sols agricoles est essentiellement due à l’amendement de boues de stations d’épuration globalement très contaminées (teneurs de 4-NP variant entre 128 µg.g-1 et 2 500 µg.g-1). Toutefois, les retombées atmosphériques sont des sources non négligeables de contamination des sols par le 4-NP et le 4-t-OP (Bressy et al. 2012). Au niveau urbain, les sols peuvent être contaminés par différentes sources tels les déchets, les eaux de ruissellement ou encore l’entretien des surfaces urbaines (détergents) (Weltin et al. 2002).

Tableau I-25 : Teneurs (µg.g-1) en alkylphénols et bisphénol A dans les sols

Pays Types BPA 4-NP NP1EO NP2EO NP1EC 4-t-OP Références

Allemagne Sol agricole - 4,70 1,20 - - - (Marcomini et al. 1989) Danemark Sol agricole - 0,30 - 1,00 - - - - (Torslov et al. 1997) Danemark Sol agricole - 0,01 0,01 - - - (Jensen et Krogh 1997) Allemagne Sol urbain - 0,22 - - - - (Weltin et al. 2002)

Suède Sol urbain - 0,05 - 9,00 - - - - (Swedish ERI 2003) Danemark Sol urbain - 1,40 - 1,60 - - - - (Danish EPA 2003) Espagne Sol amendé - 0,14 - 0,50 <LOQ - 0,33 - - (Andreu et al. 2007) Angleterre Sol amendé - 0,18 - 0,23 - - - - (Sjöström et al. 2008)

Espagne Sol agricole 0,09 - 0,11 - - - - - (Sanchez-Brunete et al. 2009) Espagne Site industriel 0,09 - 0,10 - - - - - (Sanchez-Brunete et al. 2009)

Min 0,09 0,01 0,01 -

Max 0,11 9,00 1,20 -

Med 0,10 1,62 0,46 -

n = 9

Les teneurs de 4-NP retrouvées dans les sols sont plus faibles que celles présentes dans les sédiments. Ceci peut s’expliquer par l’existence de processus qui vont réguler sa présence dans les sols comme la biodégradation ou la volatilisation. Selon Soares et al. (2008), la volatilisation dans les sols est mineure face à la biodégradation. Marcomini et al. (1989) ont montré qu’en un mois, la biodégradation permettait de réduire de 80 % la présence du 4-NP dans les sols. Toutefois, les auteurs précisent que les 20 % de 4-NP restant au-delà d’un mois sont réfractaires à la biodégradation et persistent dans le sol même après un an. La partie du 4-NP réfractaire à la biodégradation dans les sols est généralement celle liée aux substances humiques (Bosma et al. 1997)

Bien que peu d’études traitent de la présence du BPA dans les sols, certaines s’intéressent à sa présence dans les sites d’enfouissement de déchets (Asakura et al. 2004; Lin et Li 2009). Les deux études ont montré que les lixiviats provenant de ces sites d’enfouissement contenaient de très fortes concentrations en BPA (entre 70 ng.L-1 et 228.103 ng.L-1). Ces teneurs montrent, qu’à une échelle locale, les sites d’enfouissement peuvent relarguer du BPA et potentiellement contaminer les sols environnant. Hormis, les sites d’enfouissement, Sanchez-Brunete et al. (2009) ont souligné qu’il n’y avait aucune différence notable de contamination par le BPA entre les sols agricoles et les sols industriels. Les auteurs concluent que la pollution des sols ne proviendrait peut être pas de l’usage pour lequel ils sont destinés, mais d’une pollution plus globale de l’environnement.

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Conclusions

Cette étude bibliographique met en évidence que les alkylphénols et le bisphénol A sont des molécules très largement utilisées industriellement pour des applications multiples. On retrouve ainsi, les alkylphénols dans les détergents, l’industrie textile ou encore les ciments, alors que le BPA est utilisé dans la fabrication de plastiques polycarbonates ou de résines époxydes, tous deux utilisés dans plus d’une centaine d’applications urbaines.

Ces composés ont un impact fort sur les organismes aquatiques en raison de leur toxicité ou de leur potentiel œstrogénique. Toutefois, leur forte biodégradabilité en milieu aérobie les rend peu persistants dans l’environnement (de l’ordre de la semaine). Seuls les sédiments anoxiques permettent un stockage à long terme des alkylphénols et du BPA.

La présence de ces composés dans l’environnement a fait l’objet d’une grande attention depuis les années 1990. Dans le cas des alkylphénols, l’accent est fortement porté sur le 4-NP et le 4-t-OP, réglementés dans les eaux de surface, tandis que peu d’études s’intéressent aux précurseurs éthoxylés (NP1EO et NP2EO) et moins encore à l’acide

nonylphénoxy acétique (NP1EC). Les matrices les plus étudiées sont les eaux usées (n = 20),

les rejets de STEP (n = 32), les eaux de surface (n = 42) et les sédiments (n = 35). Ces études ont permis de révéler des niveaux de contamination en alkylphénols et bisphénol A dans ces matrices aqueuses variant d’une dizaine de ng.L-1 à plusieurs centaines de µg.L-1, tandis que les teneurs dans les sédiments varient entre 0,001 µg.g-1 à près de 100 µ g.g-1. Cependant des matrices comme les surverses unitaires de temps de pluie (n = 5), les eaux des exutoires pluviaux (n = 6), l’atmosphère (n = 8), les eaux de pluie (n = 7) et les sols (n = 9) ont bénéficié de moins d’attention. Les quelques études traitant de ces matrices ont pourtant mis en évidence leur contamination (plusieurs milliers de ng.L-1) et l’intérêt qu’elles peuvent représenter dans le cycle urbain ou environnemental des alkylphénols et du BPA. De plus, la majeure partie des études disponibles ne traitent qu’une ou deux matrices environnementales et/ou urbaines prise séparemmennt. Actuellement, seule l’étude de Vethaak et al. (2005) analyse la plupart des matrices environnementales et urbaines aux Pays-Bas, offrant ainsi une vision globale de la contamination d’un bassin versant par ces composés. Faute de données pour certaines sources et compartiments environnementaux, il apparaît aujourd’hui difficile d’appréhender le cycle global de ces contaminants à l’échelle d’un bassin versant, comme celui de la Seine.

Enfin, en dépit du nombre important de références disponibles sur la présence des alkylphénols et du bisphénol A dans les environnements urbains et naturels, à ce jour, seules les études de Cailleaud et al. (2007) et Lardy-Fontan (2008) sont disponibles sur la Seine. Ces études traitent des concentrations des composés nonylphénoliques à l’estuaire du fleuve. Ainsi, malgré nos recherches, il semble qu’aucune étude traitant des concentrations environnementales des alkylphénols et du bisphénol A dans la partie amont du bassin de la Seine ne soit disponible. Ce bassin revêt pourtant un intérêt majeur en intégrant la région Île- de-France et l’agglomération parisienne (plus de 12 millions d’habitants). En outre, Jugan et

al. (2009) ont montré que l’eau de la Seine au niveau de Paris était capable d’induire une

réponse œstrogénique partiellement due à la présence de 4-NP, 4-t-OP et BPA. A travers le monde, très peu d’études traitent de l’impact d’agglomérations aussi importantes que Paris et sa banlieue sur leur environnement. Les villes de Tokyo et New-York ont été étudiées à quelques reprises, mais aucune étude n’est disponible sur des villes européennes aussi importantes que Paris.

En conclusion, cette étude bibliographique prouve définitivement l’importance de comprendre les sources et le comportement des alkylphénols et du bisphénol A dans l’environnement, et plus particulièrement dans le contexte de l’agglomération parisienne. A

cette fin, il est indispensable d’étudier, dans un premier temps, les niveaux de ces composés dans les matrices urbaines (rejets de STEP, surverses unitaires de temps de pluie, eaux des exutoires pluviaux) et dans les matrices environnementales (eaux de surface, sols) à l’échelle de l’Île-de-France. Dans un second temps, la compréhension du comportement de ces composés dans la Seine passe par l’étude de leur biodégradabilité dans le milieu. Enfin, pour appréhender l’impact et l’influence de l’agglomération parisienne dans la contamination de son environnement, les flux dans le milieu naturel doivent être évalués puis comparés à ceux émis par la ville. Sept alkylphénols dont les composés nonylphénoliques (4-NP, NP1EO,

NP2EO et NP1EC) et octylphénoliques (4-t-OP, OP1EO et OP2EO) et le bisphénol A (BPA)