fr.wedoany.com Rapport : Une étude de l'Université du Kansas (University of Kansas) a amélioré la méthode de détection des PFAS (une classe de substances appelées « produits chimiques éternels ») dans les approvisionnements en eau potable, permettant de mesurer les niveaux de contamination par traces de PFAS dans l'eau plus rapidement et à moindre coût que les technologies existantes. Les résultats ont été publiés dans la revue en libre accès PLOS Water.
Les produits chimiques PFAS sont utilisés depuis des décennies dans des produits tels que les ustensiles de cuisine antiadhésifs, les tissus ignifuges et antitaches. Ces substances persistent dans l'environnement et le corps humain, et peuvent provoquer des cancers, des problèmes du système immunitaire et des troubles du développement.
Selon Michael Zhuo Wang, professeur de chimie médicinale à l'Université du Kansas et co-auteur de l'étude, les PFAS sont des produits chimiques synthétiques fabriqués par l'homme contenant des carbones polyfluorés ou perfluorés. Ils sont utilisés par l'industrie pour fabriquer des produits tels que le Téflon (Teflon), les revêtements imperméables et les mousses anti-incendie, et ont de vastes applications industrielles. Le problème est qu'ils ne se décomposent pas facilement dans l'environnement. Ces produits chimiques migrent dans le sol et l'eau, et finissent par pénétrer dans l'eau potable. Le corps humain peut absorber ces composés dans le sang et les tissus, mais n'a pas la capacité de les décomposer, ils s'accumulent donc dans l'organisme. Certaines études indiquent que leur demi-vie dans le sang est de cinq à huit ans. De plus en plus d'études épidémiologiques suggèrent qu'ils pourraient être liés à des problèmes de santé, notamment des troubles du développement et certains cancers, le cancer du rein et le cancer du testicule chez l'homme étant deux types mentionnés dans des études récentes.
En raison de ces problèmes de santé, les législateurs américains poussent à un renforcement de la réglementation sur les PFAS dans l'eau potable. La réglementation actuelle de l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) fixe la limite de certains PFAS dans l'eau potable à environ 4 parties par billion (parts per trillion), et selon les différents composés, les niveaux de réglementation se situent entre environ 4 et 10 parties par billion. L'objectif de niveau maximal de contaminant indique qu'idéalement, il devrait être nul.
Pour déterminer si les PFAS sont inférieurs au niveau de 4 parties par billion, les laboratoires ont besoin de tests extrêmement sensibles, ce qui dépasse les capacités des laboratoires conventionnels. Wang a déclaré que le plus grand défi est la sensibilité, c'est-à-dire comment atteindre le niveau du sub-parties par billion. Détecter les PFAS à ce faible niveau revient à chercher quelques grains de sable dans une piscine de taille olympique. L'instrument le plus sensible est le LC-MS (chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse), mais sans préconcentration de l'échantillon, il ne peut atteindre que le niveau des parties par milliard (parts per billion), soit environ mille fois supérieur au niveau des parties par billion. La méthode actuelle de l'EPA nécessite une concentration préalable de l'échantillon d'eau, un processus chronophage.
Wang et les membres de son équipe — le doctorant Deepak Timalsina (premier auteur de l'étude) et la co-auteure, récemment doctorante Bhargavi Srija Ramisetty — ont cherché à développer une méthode de détection des PFAS plus pratique, économique et rapide. Ils ont combiné l'extraction en phase solide (SPE) à flux rapide pour concentrer les PFAS à partir d'échantillons d'eau, et l'UPLC-MS/MS (chromatographie liquide ultra-performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem) pour une analyse chimique de haute sensibilité. La principale amélioration de cette méthode est la réduction du temps de concentration de l'échantillon, passant de plusieurs heures à quelques minutes. Pour un échantillon de 500 ml, le chargement prenait auparavant environ 100 minutes, alors qu'il ne prend maintenant qu'environ 6 à 8 minutes, soit une réduction d'environ vingt fois. Pour abaisser encore la limite de détection, des volumes plus importants sont nécessaires — jusqu'à 4 litres au lieu de 500 ml, soit une multiplication par huit du volume. Avec la méthode originale, le même processus prendrait environ huit fois plus de temps, le simple chargement de l'échantillon sur la colonne SPE nécessitant plus d'une demi-journée. Avec la méthode à flux rapide, cela peut être fait en environ 60 minutes.
Outre la réduction du temps de préparation des échantillons, le processus d'extraction en phase solide à flux rapide réduit également considérablement le coût de l'analyse des PFAS. Wang a déclaré que le coût actuel d'analyse par échantillon sur le marché est d'au moins 400 à 500 dollars, ce qui est trop élevé pour une mise en œuvre complète de la réglementation de l'EPA dans toutes les usines de traitement de l'eau. L'objectif est de réduire les coûts afin que les factures d'eau n'augmentent pas de manière significative en raison des exigences de surveillance.
Un obstacle à un échantillonnage plus large et plus strict des PFAS est la complexité du transport de grandes quantités d'eau potable des usines de traitement vers les laboratoires d'essai. L'équipe de Wang collabore avec la société InnovaPrep, située au parc d'innovation de l'Université du Kansas (KU Innovation Park), dans le cadre d'une subvention de transfert de technologie pour petites entreprises des National Institutes of Health (NIH) des États-Unis. L'objectif de la recherche est de développer un dispositif de concentration, par exemple un système basé sur une pipette, capable d'absorber les PFAS de l'eau. Au lieu de transporter de grandes quantités d'eau, un dispositif de la taille d'un crayon pourrait être envoyé au laboratoire, ce qui réduirait considérablement les coûts et la complexité du transport.Texte compilé par Wedoany. Toute citation par IA doit mentionner la source « Wedoany ». En cas de contrefaçon ou d'autre problème, veuillez nous en informer rapidement ; nous modifierons ou supprimerons le contenu le cas échéant. Courriel : news@wedoany.com
