Fiche Résumé 09-AEP-01

Des travaux récents ont mis en évidence la présence de nitrosamines dans l'eau potable qui pourraient expliquer l'excès de cancer de la vessie observé en association avec la consommation d'eau chlorée. En effet, Les nitrosamines comme la NDMA (N-nitrosodimethylamine), la N-nitrosomorpholine et la N-nitrosodiéthylamine sont au moins cent fois plus cancérigènes que les THM ou acides haloacétiques ou que le composé MX (Mutagène X) qui était jusqu'à présent considéré comme le composé le plus mutagène présent dans les eaux chlorées. L'OMS a récemment publié une recommandation égale à 100 ng/l pour la NDMA et une discussion est en cours au niveau européen pour inclure cette molécule dans la révision de la directive “eau potable” à une norme plus sévère de 10 ng/l.

Les nitrosamines peuvent être présentes en tant que contaminants industriels dans les ressources en eau mais sont aussi, pour certaines, des sous-produits de désinfection générées par réaction entre le chlore ou les chloramines et des précurseurs tels que les amines (diméthylamine…) ou même certains micropolluants spécifiques (médicaments, pesticides…). En dehors de la désinfection, certains autres procédés utilisés en production d'eau potable pourraient également favoriser la formation des nitrosamines : nitrification, coagulation avec certains polymères à base d’amines, dénitratation avec des résines échangeuses d’anions comportant un groupe ammonium quaternaire (résine anionique forte) ou un groupe amine (résine anionique faible), ozonation en présence de certains pesticides.

Une fois formées, les nitrosamines ne sont pas éliminées par les filières de traitement conventionnel. La meilleure technologie consiste en une photolyse directe par des rayonnements UV à 220-260 nm (basse ou moyenne pression) mais à des doses très élevées et avec formation de précurseurs pouvant entraîner une reformation significative.

Les mécanismes de formation de ces nitrosamines sont aujourd'hui mal connus donc mal maîtrisés. Il est par conséquent important de mieux les comprendre pour contrôler le phénomène et éviter autant que possible la mise en place de traitement curatifs. Par ailleurs, les méthodes d'analyse existantes ont des limites de détection élevées (supérieures à 10 ng/l) et leur coût est relativement important (environ 350 €).

L'objectif de l'étude est donc de mettre au point une méthode d'analyse ; de réaliser des campagnes de surveillance sur les eaux brutes et traitées provenant de sites considérés comme présentant un risque (environ 20 sites avec des ressources, des réactifs et des procédés de traitement différents ont été échantillonnés) ; d'établir des recommandations pour la maîtrise du risque nitrosamines (contrôle des précurseurs, des réactifs, de la dose de désinfectant, des conditions de fonctionnement des résines, etc.).

La méthode d’analyse chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse (CG/SM) mise au point est simple (basée, pour la SM, sur une ionisation par impact électronique, la ionisation chimique étant difficile à maîtriser), spécifique et suffisamment sensible pour une première évaluation du risque nitrosamines dans les eaux traitées. La phase d’extraction préalable est réalisée avec du dichlorométhane et la concentration avec du Küderna-Danisch puis jet d’azote. La séparation utilise des colonnes Stabilwax (phase polaire à base de polyéthylène glycol) avec montée en température de 40°C à 220°C. La limite de détection obtenue se situe à 3 ng/l et la limite de quantification à 10 ng/l ce qui aux objectifs fixés par cette étude.

Les résultats obtenus lors des campagnes de surveillance des eaux brutes et traitées (d’octobre à décembre) provenant des sites à risque étudiés sont globalement rassurants puisque seulement deux échantillons ont montré des niveaux de nitrosamines légèrement supérieurs à 10 ng/l. Sur certains sites où il y a un historique de données, il est même observé une diminution des nitrosamines probablement liée à un rejet moins important d’eaux résiduaires urbaines.

Cette étude a permis de dégager différentes situations pour lesquelles aucun risque particulier lié aux nitrosamines n’est observé :
- la dénitrification biologique,
- la nitrification biologique,
- la dénitratation,
- une chaîne de traitement classique d’eau de surface comprenant pré-ozonation, clarification, post-ozonation et filtration sur charbon actif, à condition qu’aucun précurseur spécifique tel le tolyfluanide ne soit présent au moment de l’ozonation,
- les polymères de coagulation-floculation,
- les revêtements époxy en contact avec l’eau.

Cette étude a aussi permis d’identifier des situations présentant un risque potentiel lié aux nitrosamines :
- désinfection aux chloramines,
- temps de contact important avec le désinfectant,
- démarrage d’installation ou mise en place de matériaux neufs,
- contamination de la ressource.

Au terme de cette étude, il reste encore quelques points importants à améliorer ou vérifier :
- sensibilité de la méthode d’analyse,
- campagne d’analyse en période d’eau plus chaude (la température accélère la formation des nitrosamines), - influence du résiduel de chlore.