Objectif proposé pour la qualité de l’eau potable au Canada pour les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées : Considérations relatives à l’analyse

L'objectif proposé pour les SPFA dans l'eau potable fait référence à deux méthodes validées et normalisées de l'U.S. EPA qui permettent la quantification d'un total combiné de 29 composés, soit les méthodes 533 et 537.1 de l'U.S. EPA (U.S. EPA 2019 et U.S. EPA 2020, respectivement). Ces méthodes d'analyse sont spécifiques, sensibles et pratiques pour une application dans des laboratoires commerciaux. Les SDM établis dans le cadre du 5e cycle de la règle UCMR (UCMR5) (U.S. EPA, 2021b) pour l'analyse des SPFA à l'aide de ces méthodes vont de 2 à 20 ng/L et sont présentés à l'annexe A. Les secteurs de compétence concernés pourraient également valider et appliquer une autre méthode d'analyse qui quantifie un minimum de 18 SPFA.

La méthode 533 de l'EPA est une méthode de chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (CL-SM/SM) avec dilution isotopique, échange d'anions et extraction en phase solide (EPS) pour la détermination de certaines SPFA dans l'eau potable. Elle requiert l'utilisation de la SM/SM en mode détection des réactions multiples (multiple-reaction-monitoring, MRM) afin d'améliorer la sélectivité et la spécificité de la méthode pour la détection des composés d'intérêt. La méthode 533 de l'EPA permet de mesurer 25 SPFA précises (aucune ne comptant plus de 12 atomes de carbone) comprenant des acides perfluorés, des sulfonates, des sulfonates de fluorotélomère et des acides carboxyliques d'éther poly- et perfluorés.

La méthode 537.1 de l'EPA est une méthode CL-SM/SM avec dilution isotopique et EPS hydrophobe pour la détermination de certaines SPFA dans l'eau potable. Elle permet de mesurer 18 SPFA précises, dont des acides perfluorocarboxyliques pouvant contenir jusqu'à 14 atomes de carbone. Elle diffère de la méthode 533, car la technique de concentration utilisée repose sur des interactions hydrophobes et, à ce titre, elle ne convient pas pour les SPFA plus hydrophiles à chaîne carbonée plus courte, comme le PFBA et le PFPeA.

La méthode 533 de l'EPA complète la méthode 537.1, car elle incorpore 14 des 18 SPFA visées par la méthode 537.1, et il n'y a aucune différence inhérente dans les SDM des deux méthodes. Cependant, la méthode 533 permet de mesurer 11 SPFA de plus que la méthode 537.1, dont des substances chimiques plus hydrophiles comme le PFBA. En combinant les deux méthodes, il est possible de mesurer efficacement un total de 29 SPFA différentes dans l'eau potable. De nombreux laboratoires peuvent déclarer de manière fiable des seuils de 2 ng/L pour la plupart des SPFA et un seuil de 5 ng/L pour les autres SPFA (voir l'annexe A). Comme elles reposent sur des techniques de concentration des échantillons différentes, les deux méthodes nécessitent des procédures de préparation des échantillons distinctes et ne peuvent être combinées en une seule analyse. Au Canada, les laboratoires sont généralement accrédités pour la méthode 537.1 de l'EPA (CALA, 2022). Cependant, il est reconnu que la méthode 533 de l'EPA permettrait une analyse plus complète des SPFA observées dans les données canadiennes dont il est question dans la section « Considérations relatives à l'exposition ».

Étant donné le chevauchement entre les deux méthodes de l'EPA, et pour éviter le dédoublement des efforts, les autorités responsables de l'eau potable peuvent préciser qu'une seule méthode soit utilisée. Les responsables de systèmes de distribution d'eau potable doivent prendre en considération les sources potentielles de SPFA et choisir une méthode qui fournira des analyses incluant les SPFA susceptibles d'être présentes dans l'eau potable. Des conseils sur la caractérisation des sites sont disponibles ailleurs (U.S. EPA, 2022a; ITRC, 2020, 2022a).

Les SPFA totales doivent inclure toutes les SPFA répertoriées dans une méthode et détectées dans un échantillon. Toute valeur supérieure à la LDM doit être incluse dans la somme des concentrations de SPFA totales, sachant qu'une valeur de zéro est attribuée pour toute valeur inférieure à la limite de détection. Dans la mesure du possible, les responsables de systèmes de distribution d'eau potable devraient s'efforcer d'analyser le plus grand nombre possible de SPFA afin de mieux comprendre les SPFA présentes dans l'eau potable et de choisir le traitement qui réduira le plus possible l'exposition. Les concentrations de toutes les SPFA détectées par l'ensemble des analyses réalisées doivent être additionnées, et la somme obtenue ne doit pas dépasser l'objectif proposé de 30 ng/L. Lorsque plus d'une méthode est utilisée pour l'analyse et qu'il y a chevauchement entre les méthodes, il n'est pas nécessaire de faire une double analyse. Cependant, si une double analyse est effectuée, on doit tenir compte, pour le calcul de la somme, du résultat le plus élevé pour chacune des SPFA analysées en double.

Méthodes de dépistage

Dans des conditions environnementales propices, les précurseurs des SPFA peuvent se dégrader en acides perfluoroalkylés (APFA). Le test des précurseurs oxydables totaux (test TOP) permet d'oxyder les précurseurs des SPFA et de les transformer en leurs APFA correspondants, lesquels peuvent ensuite être mesurés à l'aide des méthodes de l'EPA ou d'autres méthodes. Il s'agit d'un outil de dépistage utile qui permet de mieux comprendre la quantité de SPFA présente dans un échantillon, y compris les espèces inconnues de précurseurs qui, autrement, auraient pu passer inaperçues (c. à d. la charge totale en SPFA). Comme l'essai TOP n'identifie pas les précurseurs individuels, les données sont généralement exprimées en termes de variation nette dans les concentrations d'APFA avant et après l'oxydation (Rodowa et coll., 2020). Le test TOP peut sous-quantifier les précurseurs des APFA à chaîne courte à base de télomères (ITRC, 2022b).

L'analyse de la teneur en fluor organique total (test TOF) est une autre méthode d'analyse de substitution courante que l'on peut utiliser pour détecter les SPFA dans l'eau potable. Bien qu'il puisse être utile, le test TOF est de nature indifférenciée en ce sens qu'il peut capter le fluor de composés qui ne sont pas des SPFA. Jusqu'à présent, il n'existe pas de méthode démontrée qui permet d'éviter les étapes de préparation des échantillons et la perte d'une partie du TOF. L'U.S. EPA (2022b) a publié une ébauche de méthode pour l'analyse du fluor organique adsorbable (AOF) (EPA Draft Method 1621) dans les eaux usées; la méthode a recours à l'adsorption sur charbon pour préparer l'échantillon au rinçage du fluorure, puis à la chromatographie ionique à combustion. Cependant, l'application de cette méthode à l'eau potable est limitée, car la limite minimale de détection est bien supérieure aux concentrations généralement observées dans les sources d'eau potable.

Les tests TOP et TOF peuvent évaluer de manière plus complète la concentration de SPFA au delà des 29 substances énumérées dans les méthodes ci dessus. Toutefois, il s'agit de techniques qualitatives qui ne sont pas encore normalisées et qui n'ont pas fait l'objet d'une validation par plusieurs laboratoires. Malgré leurs limites, ces tests peuvent permettre de mieux comprendre les SPFA qui sont présentes ou qui peuvent être présentes dans l'eau et les effets qu'elles ont sur l'exploitation des systèmes de traitement. Ces SPFA supplémentaires peuvent présenter des temps de percée plus courts, ce qui nécessite de régénérer ou de remplacer les milieux plus souvent. Les données issues de ces tests pourraient être utilisées pour bonifier les données obtenues par des méthodes quantitatives (ITRC, 2022b).