Fiche Résumé 11-AEP-02

Les résines époxy ont été largement utilisées dans les années 1980 en tant que revêtement interne des réservoirs d'eau potable de façon à leur assurer une meilleure étanchéité. Puis dans les années 1990, des procédés utilisant des résines époxy ont été agréés pour la réhabilitation de canalisations d'eau potable (traitement anti-corrosion).

Les résines époxy sont formées par polymérisation de bisphénol A (BPA) et d'épichlorydrine. Le prépolymère ainsi obtenu (bisphénol glycidyl éther) est mélangé, in situ lors de la pose, à un durcisseur. Mais si les proportions des deux composants (prépolymère et durcisseur) ou si les conditions de température et d'humidité ne sont pas respectées, le durcissement est imparfait et l'époxy peut relarguer des quantités importantes de bisphénol A et autres additifs jusqu'à sa dégradation massive.

Les additifs utilisés (essentiellement l’alcool benzylique) dans la fabrication des résines époxy ont été identifiés comme pouvant être à l’origine de l’apparition, dans le réseau, de croissances microbiennes et de problèmes organoleptiques. Mais l’élimination de ces réactifs a permis d’aboutir à une diminution nette de ce type d’incidents. La présence de bisphénol A peut aussi entraîner des problèmes de santé publique (contamination par voie orale mais aussi par voie dermique) surtout chez les femmes enceintes et les enfants (perturbation endocrinienne).

Par mesure de précaution, l’Union Européenne a décidé récemment d’interdire le bisphénol A dans les biberons à partir de mars 2011. Cette application du principe de précaution pourrait être le prélude d’une interdiction du bisphénol A dans tous les produits au contact des denrées alimentaires. Dans le domaine de l’eau, cela concernerait plusieurs dizaines de revêtements à base de résine époxydique qui sont actuellement sur la liste des matériaux au contact de l'eau ayant reçu l’attestation de conformité sanitaire (ACS) : il existe sur cette liste 72 revêtements à base de résine époxidique représentant 53 % de l’ensemble des éléments certifiés dans ce domaine (l’ACS, label officiel français délivré par la Direction Générale de la Santé, est devenue obligatoire en France depuis le 24 décembre 2006 et la liste pré-citée a été révisée au 1er mars 2008). Et en tant que produit alimentaire, l’eau pourrait donc faire l’objet d’une valeur maximale pour le bisphénol A, le législateur étant généralement beaucoup plus strict pour l’eau potable que pour les autres aliments.

Bien que la source principale d’exposition au bisphénol A soit la nourriture (> 95 %), l'objectif du projet est axé sur le bisphénol A dans l’eau avec l’étude de son relargage en présence de chlore et dioxyde de chlore et l’évaluation des sous-produits formés.

La première partie du projet (2010) a permis la réalisation de l'étude bibliographique montrant que le bisphénol A est déjà largement présent dans les eaux naturelles (via les eaux résiduaires et les décharges d’ordures ménagères) et qu’il peut être en bonne partie éliminé si les chaînes de production d’eau potable comportent des procédés d’oxydation avancée ou encore totalement éliminé par des procédés membranaires de type nanofiltration (NF). Certains charbons actifs (CA) sont également efficaces. Il serait donc dommage que ce composé soit réintroduit dans le réseau de distribution par migration à partir de matériaux plastiques et en premier lieu par des revêtements époxy.

La deuxième partie du projet a permis d’étudier en laboratoire pendant 6 mois le comportement de trois revêtements époxy neufs agréés en France, Espagne, Grande-Bretagne et Etats-Unis. La première conclusion qui s’impose est qu’il n’y a pas de relargage important de bisphénol A dans les conditions d’expérience testées représentatives des conditions réelles de terrain (rapport surface/volume, température, temps de contact, doses de désinfectants). Les trois époxy ont cependant un comportement différent puisque l’un ne diffuse pratiquement pas de bisphénol A, le deuxième en diffuse très peu de manière constante (20 à 40 ng/L) et le troisième en diffuse très peu les 15 premiers jours avec une augmentation progressive les mois suivants (jusqu’à 180 ng/L au bout de 5 mois). Ce résultat tendrait à montrer que les tests d’agrément, réalisés sur la base d’une immersion initiale d’une semaine, ne seraient pas adaptés à tous les types de matériaux.

En présence de chlore, aucune trace de bisphénol A n’est observé pour les trois époxy testés. Ce résultat confirme ceux de la littérature qui montrent que le bisphénol A est rapidement oxydé au contact d’une eau chlorée. Par contre, le 2,4,6-trichlorophénol, sous-produit de chloration du bisphénol A, est retrouvé assez fréquemment lors des trois premiers mois de test et l’arrêt du désinfectant au bout du quatrième mois induit une libération importante de ce sous-produit dans l’eau. L’hypothèse privilégiée est celle d’une pénétration d’eau chlorée à l’intérieur des époxy et une formation du 2,4,6-trichlorophénol au sein même du polymère. Un époxy qui a été en contact avec de l’eau chlorée ne doit donc pas se voir privé de résiduel suffisant de chlore (dioxyde à 0.15 mg/L ou chlore à 0.2-0.25 mg/L) sous peine de se mettre à diffuser du 2,4,6-trichlorophénol, composé pouvant induire entre autres des problèmes d’odeurs de moisi. Le phénomène de vieillissement accéléré de l’époxy observé au contact d’eaux désinfectées est plus accentué dans le cas du dioxyde de chlore.

La deuxième phase de l’étude a aussi permis de réaliser des campagnes de mesures sur des réservoirs et canalisations réhabilités avec des époxy. 27 réservoirs, dont le volume varie entre 60 et 2000 m3 et dont la réhabilitation a été réalisée entre les années 1980 jusqu’à 2010, ont alors été échantillonnés en région parisienne. Aucun d’entre eux ne révèle la présence de bisphénol ou trichlorophénol. A l’inverse, l’échantillonnage de canalisations réhabilitées par des revêtements époxy depuis le milieu des années 1990 montre souvent un relargage de bisphénol à des niveaux pouvant atteindre le µg/L. Cette différence de comportement entre les réservoirs et les canalisations peut s’expliquer par un rapport “surface/volume” et des conditions de pose plus défavorables dans le cas des canalisations. Il est donc recommandé d’abandonner la réhabilitation des canalisations par les époxy.