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Bisphénol A : premiers résultats sur le bassin de la Seine

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TSM numéro 11 - 2011 - 106 e année 43 Bisphénol A : premiers résultats sur le bassin de la Seine n M. CLADIÈRE 1 , J. GASPERI 1 , C. LORGEOUX 1 , C. BONHOMME 1 , V. ROCHER 2 , M. TROUPEL 1 , B. TASSIN 1 Mots-clés : bisphénol A, perturbateur endocrinien, eaux de surface, rejets de stations d’épuration, rejets ur- bains de temps de pluie Keywords: bisphenol A, endocrine disrupting chemical, surface water, wastewater treatment plant effluents, combined sewer overflows Introduction Le 2,2-bis(4-hydroxyphényle)propane, plus commu- nément connu sous le nom bisphénol A (BPA), a été synthétisé pour la première fois par le chimiste russe A.P. Dianin en 1891. Initialement développé dans un but contraceptif, le BPA est actuellement principale- ment utilisé en tant que monomère dans la fabrica- tion de plastiques polycarbonates et de résines de type époxyde [KANG et al., 2006]. Les plastiques polycarbonates sont majoritairement produits pour leur résistance aux chocs et aux fortes températures dans de nombreux matériaux de construction, les DVD, ainsi que les bonbonnes d’eau. Les résines de type époxyde sont, quant à elles, essentiellement utilisées dans les laques qui recouvrent les surfaces internes des cannettes de soda et des boîtes de conserve. Toutes utilisations confondues, la produc- tion mondiale de BPA était évaluée à 3 millions de tonnes en 2007 [VANDENBERG et al., 2007]. Depuis la mise en évidence du potentiel de perturba- teur endocrinien et cancérogène du BPA par SOTO et coll. [1997], de nombreuses études se sont intéres- sées à la toxicité de ce composé sur les animaux et les hommes [PICKFORD et al., 2003 ; VANDENBERG et al., 2007 ; WETHERILL et al., 2007]. Ces travaux ont conduit à la forte médiatisation du BPA, notam- ment en ce qui concerne son utilisation dans les biberons en plastique et de sa possible transmission 1 Leesu, Université Paris-Est – UMR MA 102 – AgroParisTech – 61, avenue du Général-de-Gaulle – 94010 Créteil cedex. Courriel : [email protected] 2 Siaap, direction du développement et de la prospective – 82, avenue Kléber – 92700 Colombes. Législations européennes et françaises concernant le bisphénol A (BPA) • Santé publique Europe. En 2006, à la suite d’études indépen- dantes sur la toxicologie du BPA, l’Autorité euro- péenne de sécurité des aliments (EFSA) a édicté une dose journalière admissible (DJA) de 0,05 mg/kg de poids corporel (EFSA – adopté le 26 novembre 2006). Cette dose journalière a été reconfirmée en 2010 après un nouvel examen de la littérature récente (EFSA – adopté le 23 sep- tembre 2010). L’étude de 2006 révèle également qu’au vu des utilisations actuelles du bisphénol A (polycarbonate et résine époxyde), la dose suppo- sée ingérée quotidiennement est nettement infé- rieure à la DJA (EFSA adopté le 26 novembre 2006). France. Dès 2010, la France a interdit la produc- tion et la mise en vente de biberons fabriqués à base de bisphénol A dans la loi n°2010-729 du 30 juin 2010. Fin 2011, l’Assemblée nationale votait en première lecture l’extension de cette loi à tous les contenants et ustensiles destinés à recevoir des produits alimentaires, pour 2014 (texte adopté n°747, séance du 12 octobre 2011). Au moment où ce n° de TSM était mis sous presse, le texte était en première lecture au Sénat et n’avait pas encore été débattu. • Environnement Europe. Aucune réglementation environnemen- tale restrictive n’existe au niveau européen. Toute- fois, selon l’annexe III de la directive 2008/105/CE du 16 décembre 2008 venant modifier la directive cadre sur l’eau (directive 2000/60/CE du 23 oc- tobre 2000), le BPA pourrait être soumis à révision dans un futur proche afin d’intégrer la liste des substances prioritaires dangereuses. France. Aucune réglementation existante à l’heure actuelle.
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TSM numéro 11 - 2011 - 106e année 43

Bisphénol A : premiers résultats sur le bassinde la Seine

n M. CLADIÈRE1, J. GASPERI1, C. LORGEOUX1, C. BONHOMME1, V. ROCHER2, M. TROUPEL1, B. TASSIN1

Mots-clés : bisphénol A, perturbateur endocrinien, eaux de surface, rejets de stations d’épuration, rejets ur-bains de temps de pluie

Keywords: bisphenol A, endocrine disrupting chemical, surface water, wastewater treatment plant effluents,combined sewer overflows

Introduction

Le 2,2-bis(4-hydroxyphényle)propane, plus commu-

nément connu sous le nom bisphénol A (BPA), a été

synthétisé pour la première fois par le chimiste russe

A.P. Dianin en 1891. Initialement développé dans un

but contraceptif, le BPA est actuellement principale-

ment utilisé en tant que monomère dans la fabrica-

tion de plastiques polycarbonates et de résines de

type époxyde [KANG et al., 2006]. Les plastiques

polycarbonates sont majoritairement produits pour

leur résistance aux chocs et aux fortes températures

dans de nombreux matériaux de construction, les

DVD, ainsi que les bonbonnes d’eau. Les résines de

type époxyde sont, quant à elles, essentiellement

utilisées dans les laques qui recouvrent les surfaces

internes des cannettes de soda et des boîtes de

conserve. Toutes utilisations confondues, la produc-

tion mondiale de BPA était évaluée à 3 millions de

tonnes en 2007 [VANDENBERG et al., 2007].

Depuis la mise en évidence du potentiel de perturba-

teur endocrinien et cancérogène du BPA par SOTO et

coll. [1997], de nombreuses études se sont intéres-

sées à la toxicité de ce composé sur les animaux et les

hommes [PICKFORD et al., 2003 ; VANDENBERG

et al., 2007 ; WETHERILL et al., 2007]. Ces travaux

ont conduit à la forte médiatisation du BPA, notam-

ment en ce qui concerne son utilisation dans les

biberons en plastique et de sa possible transmission

1 Leesu, Université Paris-Est – UMR MA 102 – AgroParisTech – 61, avenuedu Général-de-Gaulle – 94010 Créteil cedex.Courriel : [email protected]

2 Siaap, direction du développement et de la prospective – 82, avenue Kléber –92700 Colombes.

Législations européennes et françaises concernant le bisphénol A (BPA)

• Santé publique

Europe. En 2006, à la suite d’études indépen-dantes sur la toxicologie du BPA, l’Autorité euro-péenne de sécurité des aliments (EFSA) a édictéune dose journalière admissible (DJA) de0,05 mg/kg de poids corporel (EFSA – adopté le26 novembre 2006). Cette dose journalière a étéreconfirmée en 2010 après un nouvel examen dela littérature récente (EFSA – adopté le 23 sep-tembre 2010). L’étude de 2006 révèle égalementqu’au vu des utilisations actuelles du bisphénol A(polycarbonate et résine époxyde), la dose suppo-sée ingérée quotidiennement est nettement infé-rieure à la DJA (EFSA adopté le 26 novembre 2006).

France. Dès 2010, la France a interdit la produc-tion et la mise en vente de biberons fabriqués àbase de bisphénol A dans la loi n°2010-729 du 30juin 2010. Fin 2011, l’Assemblée nationale votait

en première lecture l’extension de cette loi à tousles contenants et ustensiles destinés à recevoirdes produits alimentaires, pour 2014 (texte adoptén°747, séance du 12 octobre 2011). Au moment oùce n° de TSM était mis sous presse, le texte étaiten première lecture au Sénat et n’avait pas encoreété débattu.• Environnement

Europe. Aucune réglementation environnemen-tale restrictive n’existe au niveau européen. Toute-fois, selon l’annexe III de la directive 2008/105/CEdu 16 décembre 2008 venant modifier la directivecadre sur l’eau (directive 2000/60/CE du 23 oc-tobre 2000), le BPA pourrait être soumis à révisiondans un futur proche afin d’intégrer la liste dessubstances prioritaires dangereuses.France. Aucune réglementation existante àl’heure actuelle.

TSM numéro 11 - 2011 - 106e année 45

Bisphénol A : premiers résultats sur le bassin de la Seine

dans le lait à la suite de chauffages répétés par micro-

ondes [NAM et al., 2010].

En raison de l’absence actuelle de réglementation

environnementale (encadré), peu de valeurs de

concentrations de BPA dans les milieux aquatiques

naturels et urbains sont disponibles à l’échelle mon-

diale. Quelques valeurs de concentrations pour les

eaux de surface et les rejets de stations d’épuration

(STEP) sont données à titre indicatif dans le tableau I.

À l’échelle nationale et à notre connaissance, seule

une étude est disponible sur la vallée du Rhône

[BAUGROS et al., 2008]. Les valeurs disponibles

indiquent des niveaux de concentrations variant de

2 à 776 ng/L dans les rivières et de 1 à 208 000 ng/L

dans les rejets de stations d’épuration (tableau I).

Conscient de la problématique autour du BPA et afin

de fournir les premières informations relatives à ce

composé dans les milieux aquatiques, le Laboratoire

eau, environnement et systèmes urbains (Leesu)

s’intéresse, dans le cadre des programmes de recherche

Observatoire des polluants urbains (Opur) et

Programme interdisciplinaire de recherche sur l’envi-

ronnement de la Seine (Piren-Seine), aux sources ur-

baines et au devenir du BPA dans les milieux aquatiques.

Cet article vise à étudier, d’une part, l’imprégnation

du milieu récepteur en amont et en aval de la région

parisienne et, d’autre part, les sources urbaines de

pollution telles que les rejets de STEP et les rejets ur-

bains de temps de pluie. Dans une dernière partie, il

s’efforcera d’évaluer l’importance des sources urbaines

liées à l’assainissement dans la contamination du

milieu récepteur, grâce à une évaluation des flux

annuels. En l’absence de données disponibles sur la

phase particulaire pour les rejets de STEP, seules les

concentrations dissoutes ont été considérées dans cet

article. La concentration dissoute est, néanmoins, un

bon indicateur de la concentration totale, puisque des

tests préliminaires réalisés pour les eaux de surface

et les eaux usées indiquent que la fraction dissoute

représente plus de 90 % de la fraction totale.

1. Matériel et méthodes

1.1. Sites d’étude et matrices étudiéesCette étude s’intéresse aux niveaux de contaminations

en BPA des eaux de surface, des eaux usées, des rejets

de STEP et des rejets urbains de temps de pluie. Pour

les eaux de surface, un suivi mensuel des concentra-

tions a été mis en place à Marnay, très à l’amont de la

région parisienne, à Bougival juste à l’aval de Paris et

à Meulan situé à l’aval de tous les rejets urbains de l’ag-

glomération parisienne (figure 1). Ce suivi mensuel

s’est déroulé entre février 2010 et février 2011 (n = 11).

Pour les rejets de STEP (n = 19), les rejets des cinq plus

grandes stations de la région parisienne, gérées par le

Syndicat interdépartemental pour l’assainissement de

l’agglomération parisienne (Siaap), ont été étudiés. Les

rejets de STEP ont été prélevés, avec le concours du

Siaap, sur les usines de Seine amont (SAM), Marne aval

(MAV), Seine centre (SEC), Seine aval (SAV) et Seine

Grésillons (SEG) au cours de quatre campagnes quoti-

diennes durant quatre mois (figure 1). Chaque jour, ces

cinq STEP traitent environ 2,5 millions de m3 d’eaux

usées, générées par près de 8,5 millions de Franciliens.

Dans le cas des rejets urbains de temps de pluie (RUTP),

huit prélèvements ont été effectués à Clichy, l’un des

plus grands déversoirs de la région (figure 1), en

collaboration avec le Siaap, entre juin

et novembre 2010. Les volumes d’eau

déversés au cours de ces campagnes

varient entre 35 000 m3 et plus

de 1 000 000 m3. Finalement, des

eaux usées ont également été collec-

tées au niveau de l’émissaire du

bassin versant de l’Orge à Athis-

Mons (n = 5). Le bassin de l’Orge est

équipé d’un réseau séparatif. Les

eaux usées collectées sur cet émis-

saire sont d’origines domestique et

industrielle.

Type d’eau Concentrations

(ng/L) Pays Références

< 5 - 272 Allemagne BOLZ et al., 2001

9 - 776 Allemagne HEEMKEN et al., 2001

5 - 410 Allemagne FROMME et al., 2002

2 - 46 Suisse JONKERS et al., 2009

Rivière

136 - 156 France BAUGROS et al., 2008

1 - 707 Suisse JONKERS et al., 2009

2 - 700 Allemagne FROMME et al., 2002 Rejet de STEP

56 - 208 000 France BAUGROS et al., 2008

Tableau I. Concentrations (ng/L) de bisphénol A mesurées dans les eaux de surfaces et les rejetsde stations d’épuration (STEP)

TSM numéro 11 - 2011 - 106e année 47

Bisphénol A : premiers résultats sur le bassin de la Seine

1.2. Analyse du bisphénol A

1.2.1. Extraction de la phase dissoute

Les échantillons d'eau, prélevés de façon ponctuelle

(sauf pour les RUTP moyennés sur 3 h), sont dans un

premier temps filtrés successivement sur deux filtres

de porosité 2,7 et 0,45 µm (Whatman), afin de séparer

les phases dissoutes et particulaires. Dans le cadre de

la présente étude, seule la phase dissoute est consi-

dérée. Avant extraction, la phase dissoute est dopée

avec un étalon deutéré servant à suivre le rendement

d’extraction (BPA-d6) et laissée une nuit en chambre

froide (5 °C) pour mise en équilibre. L’extraction est

ensuite effectuée en phase solide (SPE) sur des

cartouches Oasis HLB (200 mg/6 mL) à l’aide d’une

Autotrace SPE (Caliper). Dans un premier temps, les

cartouches sont conditionnées avec 2 mL de métha-

nol (MeOH) et 2 mL d’eau ultrapure (Elga). Les

échantillons d’eau (250 mL pour les eaux de surface

et rejets de STEP, 100 mL pour les RUTP et eaux usées)

sont ensuite passés sur la cartouche à 5 mL/min.

Après passage des échantillons, les cartouches sont

séchées sous flux d’azote pour être finalement éluées

avec 12 mL d’un mélange méthanol/dichloromé-

thane/acétate d’éthyle (40/40/20 v/v/v).

1.2.2. Analyse du bisphénol A par chromatographie

liquide

Avant l’analyse, les extraits sont dopés avec un second

étalon deutéré (BPA-d16) qui sert d’étalon interne

pour la quantification. Enfin, les échantillons sont

analysés par chromatographie liquide couplée à une

spectrométrie de masse en tandem, LC-MS/MS

(Acquity UPLC-TQD, Waters). Le BPA et les compo-

sés deutérés sont élués sur une colonne Acquity

UPLC BEH C18 (100 � 2,1 mm, 1,7 µm) chauffée à

40 °C, à l’aide d’une phase mobile composée de mé-

thanol + NH4OH (A) et eau osmosée + NH4OH (B).

L’équilibre étant au préalablement établi avec 50 % B

à 0,4 mL/min. L’ionisation se fait par électrospray en

mode négatif (ESI-). Les trois composés sont

détectés en mode Multiple Reaction Monitoring

(MRM) grâce à deux transitions, la première servant

à la quantification, la seconde utilisée pour la qualifi -

cation. La tension du cône et l’énergie de collision ont

également été optimisées pour les trois composés

(tableau II).

Figure 1. Sites d’échantillonnages (eaux de surface, stations d’épuration et déversoir d’orage) considérés dans cette étude

Débit moyen de laSeine :Marnay : 45 m3/sBougival : 238 m3/sMeulan : 424 m3/s

Capacités de traitement :SAM : 600 000 m3

MAV : 75 000 m3

SEC : 240 000 m3

SAV : 1 700 000 m3

SEG : 100 000 m3

Volume annuelmoyen déversé :Clichy : 4 600 000 m3

Total : 14 400 000 m3

noitacifilauQ noitacifitnauQ

Com

posé

Mode

d’ionis

ati

on

Tem

ps d

e

réte

nti

on

(min

)

Tensio

n

de c

ône (V)

Transition (masse/charge)

Énergie de collision (eV)

Transition (masse/charge)

Énergie de collision (eV)

BPA ESI - 1,82 30 226,9 133,0 25 226,9 212,2 25

BPA-d16 ESI - 1,77 48 241,3 223,2 22 241,3 142,0 25

BPA-d6 ESI - 1,79 48 233,2 215,2 18 233,2 138,2 30

Tableau II. Paramètres chromatographiques et spectrométriques d’analyse du bisphénol A (BPA)

TSM numéro 11 - 2011 - 106e année48

Étude

2. Résultats et discussions

2.1. Concentrations dans les matrices étudiées

Les concentrations des matrices étudiées sont illus-

trées sur la figure 2 sous forme de « boîtes à mous-

taches ». Cette illustration permet de représenter la

distribution de valeurs sous forme simplifiée : mé-

diane (trait épais), une boîte s'étendant du premier

au troisième quartile (d25 et d75) et des moustaches

qui correspondent à 1,5 l’écart interquartile.

2.1.2. Eaux usées et rejets de STEP

La concentration médiane trouvée dans les eaux

usées à Athis-Mons est de 1 300 ng/L. Cette valeur

est cohérente avec celles déjà rapportées dans la

littérature qui vont de 446 ng/L à 4 400 ng/L

[JONKERS et al., 2001 ; HOHNE ET PUTTMANN,

2008], principalement dues à l’utilisation du BPA

comme monomère par l’industrie.

Pour les rejets de STEP, les concentrations médianes

trouvées au cours de cette étude avoisinent 48 ng/L.

Ces concentrations sont cohérentes avec celles trou-

vées en Suisse [JONKERS et al., 2001], mais nette-

ment inférieures aux concentrations rapportées dans

la région lyonnaise (médiane : 429 ng/L) [BAUGROS

et al., 2008]. Aucune différence significative des

concentrations n’est observée entre les stations d’épu-

ration, qu’il s’agisse des filières de traitement par

boues activées (SAM, SAV) ou par biofiltration (SEC,

SEG, MAV). Ce constat est en accord avec les obser-

vations établies par SAHAR et coll. [2011].

Bien qu’il soit impossible de calculer précisément les

rendements d’abattement de BPA de chaque STEP à

partir des données de cette étude, il est possible d’es-

timer une tendance sur la région parisienne. Ainsi,

l’estimation du rendement d’abattement des concen-

trations en BPA par les STEP parisiennes avoisinerait

les 95 %, ce résultat étant cohérent avec ceux annon-

cés dans la littérature [HOHNE et PUTTMANN,

2008].

2.1.3. Rejets urbains de temps de pluie

La concentration médiane trouvée dans les RUTP au

cours des huit déversements est de 1 300 ng/L. Cette

forte concentration est à rapprocher des concentra-

tions mesurées dans les eaux usées (1 300 ng/L).

Toutefois, aucune relation significative n’a pu être

établie entre la concentration en BPA, le volume

déversé ou la proportion d’eau usée. De plus, la faible

proportion des eaux usées dans les RUTP (entre 11 et

39 %) permet de suspecter l’existence d’autres

apports. Ces derniers peuvent provenir du réseau à

la suite de l’érosion des dépôts qui se sont formés par

temps sec [GASPERI et al., 2010] ou directement des

eaux de ruissellement. Pour confirmer cette dernière

hypothèse, une étude a été lancée récemment au

Leesu sur les eaux de ruissellement dans le cas d’un

Figure 2. Concentrations dissoutes en bisphénol A dans les eauxde surface, les eaux usées, les rejets de stations d’épuration(STEP) et les rejets urbains de temps de pluie (RUTP)

2.1.1. Eaux de surface

Les valeurs médianes des concentrations trouvées au

cours du suivi annuel sont respectivement égales à

18 ng/L à Marnay, à 40 ng/L à Bougival et 62 ng/L à

Meulan. Ces concentrations peuvent être considérées

comme faibles au vu de la littérature (tableau I),

notamment des valeurs retrouvées dans la région

lyonnaise (136-156 ng/L) par BAUGROS et coll.

[2008]. La figure 2 met également en évidence une

évolution des concentrations en Seine entre l’amont

et l’aval, témoignant de l’impact de l’agglomération

parisienne. L’écart interquartile illustré sur la figure 2

montre que les concentrations à Marnay varient

faiblement au cours du temps (5-24 ng/L) alors qu’à

Meulan elles présentent une variation plus impor-

tante (20-120 ng/L à Meulan). Les variations tempo-

relles trouvées à Bougival et à Meulan ne semblent

pas dépendre du régime hydrique de la Seine puisque

des concentrations comparables ont été observées en

période de basses et hautes eaux.

TSM numéro 11 - 2011 - 106e année 49

Bisphénol A : premiers résultats sur le bassin de la Seine

réseau séparatif. Les premiers résultats tendent à

confirmer la forte présence du BPA dans les eaux de

ruissellement urbain.

2.2. Flux mensuel de bisphénol A à MeulanLes flux mensuels de BPA exportés par la Seine à

Meulan ont été estimés à partir des concentrations

ponctuelles de BPA obtenues pour chaque mois

multipliés par les débits mensuels à Meulan (station

banque hydro : Vernon) pendant le même mois

(figure 3). Les flux mensuels ainsi estimés constituent

une première évaluation, car ils ne tiennent pas

compte des fluctuations de concentration au sein

d’un même mois. Cependant, la complexité et le coût

de l’analyse du BPA dans les matrices aquatiques ne

permettent pas un suivi en continu des concentra-

tions de BPA.

Les flux mensuels de BPA, déterminés entre février

2010 et février 2011, varient entre 24 et 184 kg/mois.

Toutefois, en l’absence de données disponibles, aucun

flux n’a pu être déterminé pour les mois d’août et de

décembre 2010. Les flux les plus importants ont été

observés en période de hautes eaux, en février 2010

(180 kg/mois) et janvier 2011 (160 kg/mois). Bien

que comparables, ces deux flux reflètent des situa-

tions différentes. Alors que le flux important noté en

février 2010 résulte d’une concentration élevée

(110 ng/L), le flux de janvier 2011 s’explique essen-

tiellement par un débit élevé de la Seine (1 120 m3/s).

Les flux les plus faibles ont été observés en période

de basses eaux, soit en septembre (27 kg/mois) et

novembre 2010 (24 kg/mois).

Même si aucune tendance nette entre les flux de BPA

et le débit moyen de la Seine ne peut être clairement

tirée de ces résultats, l’évolution concomitante de ces

deux grandeurs, ainsi que l’absence de dilution des

concentrations en période de hauts débits, sous-

entend la contribution d’apports diffus de BPA à

l’échelle du bassin de la Seine. Ces apports diffus

peuvent provenir directement des précipitations, du

ruissellement en milieu urbain ou de la remobilisa-

tion des stocks déjà existants en Seine. Pour confir-

mer cette hypothèse, les premiers résultats obtenus

par le projet Endocrinair, réalisé dans le cadre du pro-

gramme national de recherche sur les perturbateurs

endocriniens (PNRPE), ont souligné la présence du

BPA dans les eaux de pluie de la région parisienne à

hauteur de plusieurs dizaines de nanogrammes par

litre. En parallèle, les premières expérimentations réa-

lisées sur les eaux de ruissellement urbain ont égale-

ment montré des niveaux de contamination en BPA

élevés, de l’ordre de 1 000 ng/L. Toutefois, ces pre-

miers résultats doivent être confirmés à l’aide de nou-

velles campagnes de mesure. D’autres apports exté-

rieurs sont également à envisager par temps de pluie.

Par exemple, certaines études ont démontré que, à la

suite d’un épisode pluvieux, les lixiviats collectés au

niveau des décharges contrôlées ou sauvages, peu-

vent avoir un impact important sur la contamination

d’un cours d’eau [LIN et LI, 2009].

2.3. Rôle de l’assainis -sement dans l’imprégnationdu milieuÀ la suite des hypothèses précé-

dentes soulevées par la déter -

mination des flux mensuels à

Meulan et afin d’évaluer le rôle

de l’assainissement dans l’impré-

gnation du milieu, les contribu-

tions des rejets de STEP et des

RUTP au flux annuel de BPA

exporté à Meulan ont été esti-

mées (tableau III). Pour les rejets

de STEP, les flux individuels de

*Données de concentrations et de flux indisponibles.**Les concentrations dissoutes et flux mensuels sont reportés sur le même axe, seules les unités diffèrent. Figure 3. Flux mensuels en kg/mois de bisphénol A (BPA) exportés par la Seine à Meulan

TSM numéro 11 - 2011 - 106e année50

Étude

chaque station ont été calculés à partir des concen-

trations médianes et des volumes traités, puis som-

més. Pour les déversoirs d’orage, le volume déversé

par l’ensemble des déversoirs d’orage parisiens du

Siaap, de Paris intra-muros et du département de la

Seine-Saint-Denis (21,1 millions m3/an) et la concen-

tration médiane (1 300 ng/L) ont été utilisés. Dans le

cas du flux exporté à Meulan, les flux mensuels de

2010 ont été sommés, ce calcul entraînant une sous-

estimation du flux annuel, car amputé des valeurs

d’août et décembre 2010.

Alors que le flux annuel de BPA estimé à Meulan est

de 609 kg/an, le flux annuel lié aux rejets de STEP

n’est que de 47 kg/an et de 25,5 kg/an pour les RUTP

(tableau III). D’après les expérimentations et les

premiers calculs, il apparaît que l’ensemble des STEP

traitant les eaux usées de 8,5 millions d’habitants

représenterait moins de 8 % du flux annuel de BPA

estimé à Meulan tandis que les RUTP, en raison de la

discontinuité de leurs déversements, représenteraient

moins de 4 % du flux annuel. Par conséquent, l’en-

semble des sources liées à l’assainissement de la

région parisienne ne contribuerait qu’à hauteur de 12 %

du flux annuel de BPA à Meulan. Ces premiers résultats

renforcent l’hypothèse de l’existence de sources

diffuses à l’échelle du bassin versant. Les retombées

atmosphériques, les eaux pluviales en milieu urbain

(cas des réseaux séparatifs) ou encore les lixiviats de

décharges contrôlées ou sauvages pourraient contri-

buer fortement aux flux mesurés. Enfin, les rejets

industriels non raccordés au réseau d’assainissement

pourraient également constituer une dernière source.

Conclusions

En conclusion, cette étude fournit les premiers

éléments de la contamination du bassin amont de la

Seine par le bisphénol A. Des concentrations allant

de quelques ng/L à 120 ng/L ont été mesurées dans

la Seine et dans les rejets de stations d’épuration, tan-

dis que les eaux usées et les rejets urbains de temps

de pluie présentent une contamination nettement

plus importante (médiane : 1 300 ng/L). Bien que le

bisphénol A soit un composé de synthèse fortement

lié aux procédés industriels de fabrication de matière

plastique, les sources liées à l’assainissement ne

représenteraient, à l’échelle annuelle, que 11 % de la

pollution trouvée dans la Seine. De plus, l’évolution

concomitante des flux mensuels de BPA et du débit

moyen mensuel de la Seine couplée à une absence

de dilution des concentrations en fonction du débit

suggèrent qu’une grande partie du flux annuel serait

issue de sources diffuses. Parmi les sources diffuses,

les retombées atmosphériques (eau de pluie) et les

eaux de ruissellement urbain (réseau séparatif) sont

en cours d’investigation au Leesu, et pourraient se

révéler être des contributeurs majeurs dans la pollu-

tion en BPA retrouvée sur le bassin de la Seine. Enfin,

même si la fraction particulaire n’est pas dominante,

son étude est en cours au Leesu. Dans le futur, les

stocks présents en Seine (sédiments) et leur remise

en suspension en période de crue seront étudiés.

Remerciements

Cette étude a été réalisée conjointement dans le cadre

des programmes de recherche Observatoire des

polluants urbains (Opur) et Programme interdisci-

plinaire de recherche sur l’environnement de la Seine

(Piren-Seine). Les auteurs souhaitent remercier le

Siaap, et en particulier Céline Briand, Daniel Duparc

et Jean Daste-Blanc, pour leur participation active à

la mise en œuvre des campagnes d’échantillonnage

sur les stations d’épuration et sur le déversoir d’orage

de Clichy.

Rejets de STEP (n = 19)

RUTP (n = 8)

Meulan (n = 9)

Volume annuel (103 m3) 925 700 21 100* 12 000 000

Flux annuel médian (kg/an) 47 25,5 609

% flux Meulan 8 4 –

RUTP : rejets urbains de temps de pluie ; STEP : station d’épuration.*Volume moyen déversé chaque année entre 2005 et 2010 par la majorité des déversoirs de la région parisienne(Siaap, mairie de Paris, conseil général de la Seine-Saint-Denis).Tableau III. Bilan massique annuel des flux de bisphénol A

TSM numéro 11 - 2011 - 106e année 51

Bisphénol A : premiers résultats sur le bassin de la Seine

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À l'heure où l'on parle de développement durable, d'éco-quartiers, le constat est sévère : pas ou peud'innovations en matière de collecte des déchets et de gestion de la propreté depuis l'origine de cesservices ! Pourquoi ?• aucune prise en compte, en amont des programmes d'aménagement urbain, des contraintes induitespar ces services publics ;• aucun investissement anticipatif favorisant une gestion plus harmonieuse des déchets en ville et de la propreté des espaces urbains ;Néanmoins, quelques collectivités pionnières, quelques urbanistes curieux ont mené ici et là des

opérations intéressantes. Ces expériences porteuses d'espoir sont recensées.Des pistes d'avenir où urbanistes, aménageurs et professionnels de la propreté travailleraient ensemble en amont afin deconstruire une ville propre sont évoquées.

LIVRE BLANC Urbanisme et Propreté

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TSM numéro 11 - 2011 - 106e année52

Étude

bulk organic matter: Conventional activated sludge followed by ultrafiltration versus membrane bioreactor ».Water Science and Technology ; 63 : 733-740.

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Le 2, 2-bis(4-hydroxyphényle) propane ou bisphénolA (BPA) est un composé de synthèse utilisé majori-tairement dans la formulation de plastique poly -carbonate (DVD, matériaux de construction) et de résines de type époxyde (surface interne des cannettes et boîtes de conserve). Malgré la recon-naissance du bisphénol A comme perturbateurendocrinien, et sa forte médiatisation du fait de saprésence dans certains biberons, les donnéesaujourd’hui disponibles sur les niveaux de contami-nation en bisphénol A de différentes matrices envi-ronnementales sont limitées, particulièrement enFrance. Dans ce contexte, le Laboratoire eau envi-ronnement et systèmes urbains (Leesu) étudie,dans le cadre des programmes de recherche Opuret Piren-Seine, les niveaux de contamination des

eaux urbaines et naturelles par le bisphénol A. Lespremiers résultats obtenus sur les phases dissoutesont permis de révéler des niveaux de contaminationallant de 562 à 2 100 ng/L dans les eaux usées (n = 5)et les rejets urbains de temps de pluie (n = 8) et de19 à 157  ng/L dans les rejets des stations d’épu -ration de la région parisienne (n = 19). En outre, lesconcentrations trouvées dans la Seine (n =  11) présentent une évolution entre les secteurs amont (18 ng/L) et aval (40 à 62 ng/L). Un premier bilanentre les flux annuels déversés (rejets de stationsd’épuration et déversoirs d’orage) et le flux annuelexporté à l’aval de l’agglomération parisiennesemble indiquer que les sources liées à l’assainisse-ment ne représenteraient, à l’échelle annuelle, que12 % de la contamination observée dans la Seine.

RésuméBisphénol A : premiers résultats sur le bassin de la Seine

M. CLADIÈRE, J. GASPERI, C. LORGEOUX, C. BONHOMME, V. ROCHER, M. TROUPEL, B. TASSIN

The 2, 2-bis(4-hydroxyphenyl)propane or bisphe-nol A is a xenobiotic commonly used as a mono-mer in the manufacture of polycarbonate plastics(DVD, building materials) and epoxy resins (surfa-ce lacquer for cans and tin cans). Despite its endo-crine disrupting potential, and its high media cove-rage because of baby bottles made with bisphenolA, few data are available on environmentalmatrices and more particularly in France. In thiscontext, levels of bisphenol A found in urban andsurface waters were assessed by the Leesu labo-ratory, as a part of the Piren-Seine and Opurresearch programs. The first results, on dissolvedphases, reveal concentrations ranging from 562 to2,100  ng/L in wastewater (n =  5) and combined

sewer overflows (n = 8) and from 19 to 157 ng/L inwastewater treatment plant effluents (n =  19).Furthermore, an increase of concentration wasobserved in the Seine River (n = 33) from upstreamsites (18  ng/L) to downstream sites (40 and62 ng/L). At last, an estimated annual mass balanceof bisphenol A was established between loadsannually discharged by the wastewater treatmentplants and combined sewer overflows, on the onehand, and the annual exported load by the SeineRiver downstream of the Parisian conurbation, on the other hand. The first estimations highlightthat urban sources linked to sanitation onlyaccount, at the annually scale, for 12% of SeineRiver contamination.

AbstractBisphenol A: first results on Seine River basin

M. CLADIÈRE, J. GASPERI, C. LORGEOUX, C. BONHOMME, V. ROCHER, M. TROUPEL, B. TASSIN


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