Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Les nanoparticules manufacturées dans l’eau - Février 2008 - 1 Sommaire Sommair

Les nanoparticules manufacturées dans l’eau - Février 2008 - 1 Sommaire Sommaire.................................................................................................................................2 Composition du groupe de réflexion.........................................................................................3 Liste des sigles et acronymes ..................................................................................................4 Introduction...............................................................................................................................5 1 Intérêt des nanoparticules et de leurs propriétés..............................................................6 2 Utilisation des nanomatériaux pour le traitement de l’eau destinée à la consommation humaine....................................................................................................................................9 2.1 Coagulation et floculation...........................................................................................9 2.2 Filtration sur membranes nanostructurées ................................................................9 2.2.1 Obtention de membranes nanostructurées ........................................................9 2.2.2 Propriétés des membranes céramiques nanostructurées ................................10 2.3 Des membranes réactives catalytiques ...................................................................10 2.4 Filtration ...................................................................................................................10 2.5 Adsorption................................................................................................................11 2.5.1 Nanoparticules de métal...................................................................................11 2.5.2 Nanotubes de carbone .....................................................................................13 2.5.3 Zéolites sous forme nano-cristallines ...............................................................14 2.6 Oxydation catalytique...............................................................................................14 2.7 Désinfection .............................................................................................................15 2.8 Prévenir l'adhérence des micro-organismes............................................................15 2.9 Quel stade de développement des nano-technologies pour le traitement de l’eau destinée à la consommation humaine ? .............................................................................16 3 Capacité des nanoparticules manufacturées à persister dans l’environnement jusqu’aux filières de traitement d’eau potable et aptitude de ces particules à les traverser...................18 3.1 L’eau : une voie d’exposition aux nanoparticules ? ................................................19 3.2 Passage au travers de filières de traitement d’eaux usées .....................................19 3.3 Devenir dans les sols...............................................................................................20 3.4 Devenir dans les eaux .............................................................................................21 3.5 Méthode d’élimination des nanoparticules dans les filières de traitement ...............21 4 Eléments de Discussion..................................................................................................23 4.1 Quelles applications pratiques potentielles des nanoparticules et nanomatériaux dans le domaine du traitement de l’eau ?...........................................................................23 4.1.1 Intérêt et développements ................................................................................23 4.1.2 Intérêt pour les pays en voie de développement..............................................23 4.2 Quelle pertinence du dispositif réglementaire relatif à l’eau destinée à la consommation humaine actuellement ? .............................................................................23 4.3 Besoin d’information sur les risques sanitaires et environnementaux .....................25 4.3.1 Pour les produits du traitement de l’eau ...........................................................25 4.3.2 Pour les usages environnementaux .................................................................25 4.4 Des initiatives de recherche.....................................................................................26 5 Recommandations ..........................................................................................................30 5.1 Encadrer la mise sur le marché ...............................................................................30 5.2 Mettre en place de dispositions garantissant l’absence de toute utilisation de nanoparticules par injection directe dans les nappes.........................................................30 5.3 Les axes de recherche proposés pour le domaine de l’eau ....................................31 Bibliographie...........................................................................................................................32 2 Composition du groupe de réflexion Rapporteurs membres du CES Eaux : M. Paul CHAMBON CARSO - LYON M. Jean DUCHEMIN Agence de l’eau Seine Normandie M. Philippe HARTEMANN Université Henri Poincaré, Nancy 1 M. Michel JOYEUX Eau de Paris M. Yves LEVI Faculté de Pharmacie de Châtenay-Malabry M. Antoine MONTIEL Président du CES Eaux Mme Sylvie RAUZY Centre de recherche d'expertise et de contrôle des eaux (CRECEP) Autres rapporteurs : M. Jean-Yves BOTTERO Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE) M. Jérôme ROSE Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE) Agence française de sécurité sanitaire des aliments M. Rémi POIRIER Unité de l’évaluation des risques liés à l’eau (UERE) - DERNS Mme Delphine CAAMANO Unité de l’évaluation des risques liés à l’eau (UERE) - DERNS Mme Marie-Christine FAVROT Direction de évaluation des risques nutritionnel et sanitaire (DERNS) 3 Liste des sigles et acronymes AFSSA Agence française de sécurité sanitaire des aliments AFSSET : Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail ANR : Agence nationale de la recherche CBEN : Centre pour les nanotechnologies environnementales et biologiques (Centrer for biological and environmental nanotechnology) CEREGE : Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement CES : Comité d’experts spécialisé COT : Carbone organique total DGS : Direction générale de la santé EPA : Environmental protection agency ESSI : Environmental and energy systems institute FP2E : Fédération professionnelle des entreprises de l'eau HAA : acides acétiques halogénés I-CENTR : Consortium international pour la recherche sur l’environnement et les nanotechnologies (International consortium for environment & nanotechnology research) IIT: Indian institute of technology INNI : Israel national nanotechnology initiative LGET : Laboratoire de génie électrique de Toulouse NFZV : Nanoparticules de fer à la valence zéro NIOSH : National institute for occupational safety and health NMP : Nanotechnologies, matériaux et procédés NSF : National research fundation l’OMNT : Observatoire des micro et nanotechnologies PCB : PolyChloroBiphényles PCRD : Programme cadre pluriannuel de recherche et de développement TEM : Microscopie à transmission électronique THMs : tri-halomethanes TiO2 : Nanoparticules d’oxyde de titane US-NNI : United states national nanotechnology initiative 4 Introduction Contexte Par note du 26 juin 20061 la Direction générale de la santé (DGS) a demandé à l’Afssa de procéder à une expertise destinée (i) à déterminer s’il existe des produits contenant des nanoparticules relevant de sa compétence (notamment aliments destinés à l’homme ou à l’animal, matériaux et objets destinés à entrer au contact de ces denrées), (ii) à établir la liste des catégories de produits concernés, (iii) à quantifier leur utilisation et (iiii) à procéder à une évaluation bénéfice / risque. Une note de la DGS du 2 août 2006 précisait que les eaux destinées à la consommation humaine étaient incluses dans le périmètre de cette expertise. Le présent rapport est une synthèse des éléments réunis dans le cadre de la préparation de la réponse à la DGS pour le volet « eaux ». L’expertise de l’Afssa portant sur les autres domaines de son champ de compétence sera diffusée dans un second temps. Méthode de travail Le présent document a été élaboré sur la base d’une recherche bibliographique réalisée par l’Afssa entre juillet 2006 et septembre 2007. Une groupe d’experts composé de membres du Comité d’experts spécialisé « Eaux » (CES Eaux) de l’Afssa a également été constitué en décembre 2006 pour contribuer à la réflexion engagée sur le volet « eaux ». Dans ce cadre, une audition de Monsieur BOTTERO, Directeur du Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE - UMR 6635 CNRS), qui mène des travaux dans le domaine des nanotechnologies, a été conduite le 28 mars 2007. A la suite de cette audition, Messieurs BOTTERO et ROSE du CEREGE ont été intégrés au groupe de réflexion de l’Afssa. Des auditions de représentants de la recherche privée dans le domaine des eaux destinées à la consommation humaine ont également été conduites : • des représentants de la Fédération professionnelle des entreprises de l'eau (FP2E) pour les sujets non concurrentiels, le 30 mai 2007 ; • des représentants des grandes entreprises membres du FP2E, sous forme d’entretiens bilatéraux, pour les sujets concurrentiels : o Monsieur NAULEAU de la SAUR (audition téléphoniques conduite le 11 juin 2007) ; o Monsieur GISLETTE de SUEZ (audition téléphoniques conduite le 19 juin 2007) ; o Monsieur SUTY de Véolia Environnement (audition téléphoniques conduite le 26 juin 2007). Le document est construit de manière à apporter des éléments de réponse aux deux questions suivantes : • Quels sont les traitements de l’eau utilisant des nanoparticules manufacturées ? • Les nanoparticules libérées dans l’environnement directement de par leur utilisation pour la re-médiation des sols contaminés ou indirectement via les stations d’épuration (collectant de fait des nanoparticules utilisées pour la cosmétologie, pour les traitements médicamenteux…) sont-elles susceptibles de se retrouver dans les ressources utilisées pour la production d’eau destinée à la consommation humaine et de traverser les filières de potabilisation ? Ce rapport a été présenté au CES Eaux de l’Afssa qui en a approuvé les recommandations le 4 septembre 2007. 1 Note DGS/SD7D/N°06-132 du 26 juin 2006 5 1 Intérêt des nanoparticules et de leurs propriétés Les nanoparticules présentent des propriétés liées à leur taille : surface spécifique, et réactivité superficielle, super-paramagnétisme, forte activité d’oxydo-réduction. Elles peuvent notamment trouver des applications dans divers domaines liés à l’environnement (réduction des émissions de polluants, catalyse, filtres) ou à l’énergie (amélioration de performances, stockage d’hydrogène à partir de nanotubes de carbone …). Ces nanoproduits ou composés sont également développés pour le textile (amélioration de la qualité et des fonctionnalités des textiles en développant des propriétés mécaniques intéressantes ou en intégrant des objets communiquant), la chimie et les matériaux (développement de nanocomposites à matrice polymère), les cosmétiques (filtration U.V, tenue des rouges à lèvres et des vernis à ongles, tenue à l’eau), la santé (diagnostic, lutte contre les cellules cancéreuses, ciblage des organes dans la délivrance de médicaments), l'automobile (réduction du poids des véhicules), verre (protection des surfaces contre la pluie, les rayonnements), la construction (renforcement de matériaux de construction…) (Afsset, 2006). Le traitement de l’eau est un des domaines d’application des nanoparticules et des nanomatériaux. Ainsi, des nanoparticules manufacturées pourraient être mise en œuvre pour fabriquer : • des coagulants et adsorbants innovants, couplés également à une oxydo-réduction (« procédés 3 en 1 ») ; • des membranes réactives ; • des adsorbants combinant des propriétés oxydo-réductrices. Elles pourraient également aider à limiter la production de boues par régénération des adsorbants et permettre le développement de traitements insitu des eaux souterraines polluées. La caractéristique d’hyper-réactivité des nanoparticules est à l’origine de l’intérêt que ces structures génèrent actuellement. Il est important de rappeler que la réactivité caractérise l’affinité d’un adsorbât pour un adsorbant. La réactivité peut être la même par unité de surface pour des matériaux de surfaces spécifiques très différentes. La figure 1 illustre ce point. En comparant la quantité adsorbée en millimole(s) par gramme d’adsorbant, celle-ci augmente lorsque la taille des particules diminue. Mais si la quantité adsorbée est normalisée par rapport à la surface des particules, uploads/Science et Technologie/ afssa-les-nanoparticules-manufacturees-dans-l-x27-eau.pdf