Contamination de l’environnement

Dès leurs applications, les pesticides se distribuent dans les différents compartiments de l’environnement (sols des zones de traitement, sous-sols, eaux souterraines, eaux de surface…) [Marlière, 2000]. Ils gagnent l’atmosphère par dérive au moment des épandages et par volatilisation après application. Il existe des mécanismes de dégradations chimiques et microbiologiques qui produisent des métabolites de toxicité variable qui à leur tour se dispersent dans l’environnement. Par exemple, le phénamiphos (nématicide organophosphoré) se dégrade dans le sol en sulphoxyde et sulphone qui ont le même pouvoir pesticide que la molécule mère mais avec une demi-vie plus longue (70 jours contre 10 jours) [Ou and Rao, 1986].

Pour l'heure, les données disponibles sur la contamination des sols par les pesticides, notamment en Europe, sont fragmentaires. La contamination des sols à distance, c’est-à-dire, surtout par la voie aérienne ou éventuellement lors de crues, a essentiellement été décrite pour les « anciens » pesticides organochlorés [Galiulin et al., 2002]. Par ailleurs, les résultats d’une étude de l’IFEN (2007) (Institut Français de l’Environnement) en 2005 sur le réseau hydraulique français montrent une dispersion importante des pesticides et une présence généralisée dans les milieux aquatiques. Notons que, dans certaines régions, une part significative de la contamination des eaux peut parfois provenir du dépôt de substances transportées par voie aérienne [Guicherit et al., 1999 ; Blanchoud et al., 2002].

Parallèlement à la contamination des eaux et des sols, les produits phytosanitaires sont largement représentés dans l’atmosphère. Ils sont observés dans les trois phases atmosphériques : gazeuse [Sanusi et al., 1999 ; Foreman et al., 2000 ; Sanusi et al., 2000 ; Waite et al., 2004 ; Peck and Hornbuckle, 2005 ; Scheyer et al., 2005a ; Shen et al., 2005 ; Alegria et al., 2006 ; Li et al., 2006 ; Moreau-Guigon et al., 2007 ; Scheyer et al., 2007a ; Aulagnier et al., 2008 ; Sauret et al., 2008 ; Yao et al., 2008 ; Wong et al., 2009], particulaire [Sanusi et al., 1999 ; Sauret et al., 2000 ; Sanusi et al., 2000 ; Waite et al., 2004 ; Scheyer et al., 2005a ; Alegria et al., 2006 ; Scheyer et al., 2007a ; Sauret et al., 2008 ; Yao et al., 2008] et liquide [Bester at al., 1995 ; Haraguchi et al., 1995 ; Hüskes and Levsen, 1997 ; Coupe et al., 2000 ; Majewski et al., 2000 ; Bossi et al., 2002 ; Sauret-Szczepanski et al, 2006;

Kumari et al., 2007 ; Scheyer et al., 2007b ; Aulagnier et al., 2008 ; Vogel et al., 2008 ]. Ils sont retrouvés tout au long de l’année avec des évolutions spatiales (urbain et rural) [Chevreuil et al., 1996 ; Coupe et al., 2000 ; Foreman et al., 2000 ; Majewski et al., 2000 ; Sanusi et al., 2000 ; Scheyer et al., 2007a ; Scheyer et al., 2007b] et temporelles (pendant et hors épandage) [Sauret et al., 2006 ; Scheyer et al., 2007a]. Les concentrations dans les eaux de pluie (quelques ng.L^-1) peuvent être localement et ponctuellement relativement importantes, (ordre de grandeur 0,1 à 1 µ g.L^-1) mais les concentrations dans les brouillards et les gouttelettes de nuage peuvent être encore plus élevées (jusqu'à 2 ordres de grandeurs) [Glotfelty et al, 1990 ; Millet et al., 1997 ; Aulagnier et al., 2008 ; Vogel et al., 2008 ]. Dans les phases gazeuse et particulaire, les concentrations sont variables et sont globalement faibles, de l’ordre de quelques pg.m^-3 à plusieurs ng.m^-3 [Yusa et al., 2009]. Ces concentrations sont généralement plus faibles loin des zones d'épandage et sont maximales à proximité immédiate de ces zones, particulièrement pendant les périodes d’application (souvent au printemps et en été) (Cf. Fig. II.1a et II.1b). Ainsi, la présence de pesticides dans l’atmosphère dépend de leur utilisation mais aussi d’autres facteurs tels que la distribution

gaz/particules, les phénomènes de dépôts sec et humide, le transport et les processus de dégradations atmosphériques [Peck and Hornbuckle, 2005 ; Yusa et al., 2009]. La présence des pesticides en dehors des périodes d’épandage révèle une contamination chronique ou pollution de fond. Généralement, ce sont les composés utilisés localement qui sont les plus fréquemment détectés. Mais certaines substances actives interdites d’utilisation (localement ou internationalement) sont également observées (Cf. Fig. II.1c) [Alegria et al., 2000 ; Foreman et al., 2000 ; Sanusi et al., 2000 ; Qiu et al., 2004 ; Shen et al., 2005 ; Scheyer et al.

2007a ; Yusa et al., 2009].

Figure II.1 : Concentrations totales (gaz + particules) sur trois sites (Strasbourg (urbain), Geispolsheim et Gambsheim (zones agricoles)) a) de l’alachlore (application agricole), b) du diuron (application urbaine), c) du lindane (interdit depuis 1998) [Scheyer et al., 2007a].

Ces pesticides détectés dans l’air en-dehors des périodes d’épandage peuvent subir une volatilisation plusieurs années après application (persistance dans le sol) et/ou un transport longue distance à partir de zones d’épandages [Alegria et al., 2000 ; Yusa et al., 2009].

Cependant, il est souvent assez difficile de déterminer avec exactitude leur provenance. Par

a) b)

c)

ailleurs, la baisse du niveau des concentrations dans l’air des composés organochlorés dans la région des Grands Lacs Nord Américains prouve l’efficacité des mesures d’interdiction à dimension internationale [Guicherit et al., 1999 ; Sun et al., 2006]. Il est important de noter que toutes les molécules ne sont pas recherchées. Ainsi, sur la centaine de composés couramment mesurés et répertoriés par Yusa et al., 2009, seuls 50% sont actuellement homologués en union européenne. De façon générale, peu de données sont disponibles concernant les pesticides les plus actuels. Le décalage entre les recherches effectives et la réalité d’utilisation des pesticides est en partie lié à la mise sur le marché continuelle de nouvelles molécules et l’adaptation permanente de la législation. D’autre part, concernant le prélèvement atmosphérique, il est très difficile de faire la distinction entre les phases particulaire et gazeuse. Enfin, il n’existe pas de méthodes d'analyse en ligne permettant d’estimer directement et automatiquement les concentrations en pesticides dans l’air ambiant en raison des faibles concentrations (de l'ordre de 0,1 à 10 ng.m^-3). Les limites de détection peuvent être différentes selon les composés et pour un même composé selon la chaîne analytique mise en oeuvre. Cela ne facilite pas l’interprétation des observations, laquelle est par ailleurs rendue difficile du fait d’une méconnaissance des usages précis des pesticides et de leur comportement dans l’atmosphère [Aubertot et al., 2005].

Notre étude porte sur les produits phytosanitaires dans l’atmosphère, nous allons donc détailler les différents modes de contamination du compartiment aérien.