Impact de la nature du matériel d'échantillonnage sur la qualité des données de surveillance des parabènes et des alkylphénols en eaux de surface

Les opérations d’échantillonnage d’eau, notamment dans le cadre de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE), nécessitent souvent des opérations qui impliquent un contact plus ou moins prolongé entre l’échantillon d’eau et différents matériels intermédiaires. Les risques de contamination lors de l’étape d’échantillonnage peuvent être multiples (ex: matériel non suffisamment nettoyé, non inerte vis-à-vis des substances recherchées) et impacter la fiabilité des données. Le travail présenté s’inscrit dans le programme d’action AQUAREF pour l’année 2015. Il est réalisé par l’INERIS dans le cadre de conventions de partenariat avec l’ONEMA. Il complète les études réalisées dans le cadre d’Aquaref en 2012 [1] et 2014 [2] sur les eaux souterraines ainsi que celle conduite en 2013 sur les eaux de surface et les eaux de rejet [3]. L’objectif du travail présenté dans ce rapport est de déterminer l’impact éventuel de la nature des matériels d’échantillonnage utilisés en échantillonnage d’eau de surface (cours d’eau et plan d’eau) et l’impact des opérateurs d’échantillonnage sur les données de surveillance de substances d’origine industrielle.

Dans ce travail, deux familles de substances chimiques ont été suivies. Il s’agit des parabènes, des alkylphénols. Les parabènes sont des substances utilisées dans la composition des produits cosmétiques, des aliments et des médicaments, et sont susceptibles d’être utilisés par les opérateurs de prélèvement. Toutefois, la législation européenne a limité l’ajout à 0,4% pour un seul congénère et à 0,8% pour le total des parabènes dans les produits cosmétiques. Les parabènes viennent récemment d’être inscrits comme substances pertinentes à surveiller [4] dans les eaux de surface suite aux résultats obtenus lors de l’étude prospective réalisée en métropole et dans les DOM sur les eaux de surface en 2012 [5]. Les parabènes seront donc suivis plus largement dans le cadre du deuxième cycle de la DCE (2016-2021). Tandis que les alkylphénols et le bisphénol A sont des substances utilisées dans de nombreuses applications industrielles, notamment les industries des plastiques et des polymères et qui sont susceptibles d’être présentes dans les matériaux utilisés pour les prélèvements. Les nonylphénols et leurs éthoxylats de nonylphénols sont aujourd’hui interdits d’utilisation et de mise sur le marché pour certaines applications [6]. Les 4-nonylphénols sont classés comme substances dangereuses prioritaires. Ils font partie des substances de l’état chimique des eaux de surface des programmes de surveillance [4].

Pour ce travail, plusieurs campagnes de prélèvements (2 campagnes en janvier pour la famille parabènes et 1 campagne en octobre pour les alkylphénols) ont eu lieu sur une station de mesure de référence appartenant au réseau pérenne du département de l’Oise. Des contrôles qualité (blanc matériel d’échantillonnage et blanc terrain) ont également été menés à l’aide d’une eau exempte de substances d’intérêt, Evian^® en l’occurrence, en s’appuyant sur le FD T 90-524 [12]. L’ensemble des essais a été réalisé suivant les bonnes pratiques d’échantillonnage en eau en s’appuyant sur les guides techniques Aquaref [9] [10] et les analyses réalisées au sein de l’INERIS. Les résultats ont été comparés aux échantillonnages effectués directement dans la station de mesure (sans matériel de prélèvement intermédiaire).

Pour la famille parabènes, les résultats obtenus ont montré une réelle contamination de l’échantillon lors de l’utilisation de produits cosmétiques et/ou de produits d’hygiène corporels contenant des parabènes par les opérateurs (échantillonnage et/ou analyse). Les valeurs quantifiées ont pu atteindre des concentrations supérieures à 900 ng/L, valeurs bien au-dessus des LQ réglementaires (30 ng/L). Cet impact a concerné spécifiquement les parabènes suivants : méthylparabène, éthylparabène et propylparabène. Le port de gants nitrile par les opérateurs a réduit ces contaminations, mais n’est pas suffisant. Quant à l’impact du matériel d’échantillonnage sur les concentrations en parabènes, des concentrations non négligeables en parabènes ont également été quantifiées (> 140 ng/L), pour les matériels utilisés dans le cadre d’un échantillonnage indirect (avec intermédiaire) pour quelques opérateurs.

Toutefois, la source de contamination est parfois difficile à mettre en évidence (contamination lors de l’étape analytique, contamination spécifique à un opérateur, contamination des gants, contamination matériel etc). Des études complémentaires seront nécessaires sur cette famille afin de statuer l’origine de cette contamination (matériel, opérateur, étape analytique ou gant) et de proposer des consignes techniques dans les divers guides techniques.

Pour la famille alkylphénols, les résultats ont montré que quel que soit le matériel d’échantillonnage utilisé (échantillonnage avec intermédiaire ou sans), les concentrations en alkylphénols (4 Ter BPOH, 4-t-OP, 4-NP, OP1EO, NP1EO, OP2EO et NP2EO) étaient inférieures au LQ laboratoire ou au LQ réglementaires. Les matériels d’échantillonnage mis en œuvre dans le cadre des programmes de surveillance eau de surface n’ont pas impacté la mesure des alkylphénols étudiés. Par contre, une contamination en bisphénol A a été fortement suspectée mais l’origine de cette contamination n’a pas été totalement identifiée (matériau des matériels d’échantillonnage, étape de nettoyage des matériels, opérateur de prélèvement ou opérateur de laboratoire). Des investigations complémentaires sur ce paramètre sont planifiées en 2016.

Pour ces deux familles, des contaminations au moment du prélèvement et/ou de l’analyse ont été observées dans ces travaux. Egalement, malgré les précautions prises tout au long de la chaine analytique, des contaminations ponctuelles au moment de l’échantillonnage et/ou de l’analyse ont pu avoir lieu. Enfin, une variabilité importante a pu être mise en évidence, dans certains cas, entre les deux échantillons prélevés dans des conditions identiques (alkylphénols) ou entre un échantillon ayant été analysé en double (parabènes). Cela montre la complexité de la chaine analytique pour la surveillance de telles substances.

Pour conclure, il est donc impératif de sensibiliser les opérateurs d’échantillonnage et d’analyse sur les risques de contamination liés à ces deux familles de substances.