TFA : un défi pour la protection des eaux et l’approvisionnement en eau potable

L’acide trifluoroacétique (TFA), un composé extrêmement persistant de la famille des PFAS, est détectable dans les eaux superficielles et souterraines de la quasi-totalité de la Suisse. Ce que l’on sait déjà des sources d’émission, des effets potentiels sur la santé et des difficultés de traitement mène à une seule conclusion : pour limiter durablement la contamination, c’est à la source qu’il faut agir.

Très soluble dans l’eau, mobile et, en l’état actuel des connaissances, quasiment indégradable dans l’environnement : ces propriétés font de l’acide trifluoroacétique un cas à part parmi les composés per- et polyfluoroalkylés (PFAS). Qui plus est, le TFA est émis en continu dans l’environnement à partir d’une grande diversité de sources. Pour la protection des eaux, se pose alors une question cruciale : comment éviter que ce polluant ne continue de s’accumuler, alors qu’il est déjà très répandu et qu’il est très difficile de l’éliminer dans l’eau ?

Une forte augmentation dans les cours d’eau

Les analyses récentes révèlent à quel point le TFA s’est répandu en Suisse : dans une étude du programme d’observation nationale de la qualité des eaux souterraines (NAQUA), le polluant a été détecté dans 508 stations de mesure sur 517 en 2022 et 2023. Près de 70 % des concentrations mesurées étaient inférieures à 1 µg/l et 95 % en dessous de 2 µg/l. Les valeurs observées avaient alors tendance à être plus élevées dans les régions agricoles que dans les régions alpines et préalpines.

Le TFA est également très présent dans les cours d’eau. Des analyses effectuées entre 2021 et 2023 dans neuf stations réparties sur rivières suisses ont indiqué des concentrations allant de 0,21 à 2,8 µg/l. Dans les systèmes fluviaux étudiés, les concentrations avaient tendance à augmenter de l’amont vers l’aval. Mais le plus frappant est l’évolution de la contamination dans le temps : une comparaison avec des analyses datant de 1996/1997 révèle que la concentration moyenne de TFA dans le réseau hydrographique suisse est passée de 0,09 à 0,52 µg/l ; elle a donc été quasiment multipliée par six !

Une multitude de sources d’émission pour un composé hautement persistant

Le TFA peut se libérer dans l’environnement d’une multitude de façons. En Suisse, les plus fortes émissions s’effectuent par dépôt atmosphérique. Les gaz fluorés issus des fluides frigorigènes se dégradent dans l’atmosphère en donnant naissance à du TFA qui est ensuite entraîné par les pluies dans les sols et les milieux aquatiques. Étant donné que la substance peut alors être transportée sur de très grandes distances, elle atteint même les zones les plus reculées des Alpes. Pour la période 2021 à 2023, des scientifiques ont estimé les dépôts atmosphériques de TFA en Suisse à environ 24,5 tonnes par an, soit plus de quatre fois la valeur d’il y a trente ans.

Les produits phytosanitaires formant du TFA en se dégradant constituent une autre source majeure d’émission en Suisse. En milieu agricole, leur contribution peur être nettement supérieure à celle des dépôts atmosphériques. S’ajoutent ensuite à ces sources les rejets provenant des eaux usées communales et industrielles, des décharges et, éventuellement, du traitement thermique des déchets contenant des PFAS. La source dominante dépend fortement du lieu considéré. À l’échelle de la Suisse, les dépôts atmosphériques contribuent le plus fortement aux émissions connues. Dans certaines zones agricoles, la contribution des produits phytosanitaires peut toutefois être largement majoritaire.

Quasiment impossible à éliminer dans l’eau

En raison de sa faible masse moléculaire, de sa forte polarité et de sa grande solubilité dans l’eau, le TFA ne peut être extrait de l’eau qu’au prix d’une énorme consommation d’énergie. Les technologies classiques de potabilisation et d’épuration des eaux n’en assurent qu’une élimination insuffisante, car il ne s’accumule ni dans les boues floculées ni dans la phase solide. De plus, même le charbon actif et les résines d’échanges d’ions, pourtant validés pour le traitement des PFAS à chaîne longue, sont peu efficaces avec le TFA.

Il est techniquement possible de retirer physiquement le TFA de l’eau, par nanofiltration ou par osmose inverse, par exemple. Les études pilotes attestent de taux de rétention élevés : dans une installation pilote de potabilisation, une élimination de plus de 99,9 % a ainsi été atteinte par osmose inverse. Mais ces procédés produisent des flux de déchets hautement concentrés et leur coût et leur forte consommation d’énergie les rendent impropres à une utilisation à grande échelle.

Le développement de technologies permettant une réelle dégradation du TFA en est encore à ses balbutiements. Les premiers essais pilotes sont prometteurs, mais, pour le moment, ces procédés conviennent surtout au traitement des effluents et déchets industriels fortement concentrés. Une élimination généralisée du TFA dans les eaux déjà contaminées dans l’environnement semble donc irréaliste, tant d’un point de vue technique qu’économique.

Et les effets sur la santé ?

En plus de sa persistance et de son ubiquité, les effets potentiels du TFA sur la santé sont un sujet de préoccupation croissant. Des essais sur animaux ont notamment fait état de modifications du système reproducteur et d’une certaine toxicité pour le développement et le système immunitaire. Au vu de ces résultats, l’Agence européenne des produits chimiques a classé le TFA dans la catégorie des substances reprotoxiques en 2026.

On ne dispose encore que de peu de données concernant les organismes exposés dans l’environnement. Le TFA ne semble pas présenter de toxicité aiguë notable pour les organismes étudiés, mais les effets chroniques sont encore largement inconnus. En l’état actuel des connaissances, certaines algues y seraient particulièrement sensibles. Pour beaucoup d’autres organismes, dont les invertébrés du sol, les plantes vasculaires terrestres et de nombreux organismes marins, aucune donné fiable n’est disponible. Pour les substances aussi persistantes que le TFA, de telles lacunes ne sont pas anodines. En effet, même un risque minime peut, avec le temps, avoir un fort impact si la substance responsable est constamment émise dans l’environnement et ne se dégrade quasiment pas.

Mieux vaut prévenir qu’assainir

La Suisse n’a pas encore défini de limite réglementaire spécifique au TFA pour les eaux de surface ou l’eau de boisson. Le Centre Ecotox a récemment déterminé un critère de qualité chronique de 16 µg/l pour la protection des écosystèmes aquatiques. Dans l’UE, le TFA est inclus dans la liste des 25 PFAS pour la somme desquels un seuil de 4,4 ng/l d’équivalents PFOA a été fixé dans le cadre de la directive cadre sur l’eau. Cette valeur résulte de l’évaluation de l’EFSA des concentrations sans danger pour la santé humaine. Si un échantillon d’eau ne renfermait que du TFA, à l’exclusion de tout autre PFAS, sa concentration ne devrait pas excéder 2,2 µg/l.

Actuellement, 95 % des concentrations mesurées dans l’eau souterraine sont encore inférieures à ce seuil. Mais les séries d’analyse des quinze dernières années montrent une nette augmentation, aussi bien dans les eaux de surface que dans les eaux souterraines. Dans les régions agricoles, en particulier, les nappes phréatiques présentent dès aujourd’hui des concentrations de TFA comprises entre 1 et 5 µg/l.

Réduire les émissions à la source

La conclusion qui s’impose est donc claire : dans le cas du TFA, la prévention est le maître-mot. La contamination déjà présente dans l’environnement ne peut être réduite qu’avec des moyens techniques et financiers très considérables, et il est donc beaucoup plus efficace d’empêcher les futures émissions. Cela implique en particulier de questionner l’utilisation des produits à partir desquels du TFA peut se former, à savoir les fluides frigorigènes, certains produits phytosanitaires et les autres précurseurs. En complément, des mesures peuvent être engagées ponctuellement au niveau des effluents industriels très pollués pour réduire les émissions locales.

« Pour éviter qu’à l’avenir, de telles situations, dans lesquelles la marge de manœuvre est extrêmement limitée, ne se reproduisent, il faut que les critères d’évaluation des produits chimiques intègrent un élément spécifique à la persistance des substances, commente Alexandra Kroll du Centre Ecotox. Car dans le cas des polluants extrêmement persistants et mobiles, il est beaucoup plus difficile d’assainir a posteriori que d’éviter les nouvelles émissions à l’amont. La réduction précoce des émissions à la source permet non seulement de limiter la contamination de l’environnement mais aussi, à long terme, d’éviter des traitements et mesures d’assainissement complexes et très coûteux. »

Publication

Kroll, A., Rudin, E., Junghans, M., Chow, S., Holmes, B., Scheringer, M., Thalmann, B. (2026) Trifluoressigsäure in der Umwelt. Herausforderungen für Gewässerschutz und Trinkwasserversorgung in der Schweiz. Aqua & Gas 106 (10), 18-25, Institutional repository