SURVEILLANCE DES PESTICIDES DANS L AIR EN FRANCHE-COMTE

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1 SURVEILLANCE DES PESTICIDES DANS L AIR EN FRANCHE-COMTE Rapport d étude Avril à décembre Association de Surveillance de la Qualité de l Air dans l agglomération Bisontine et le Sud Franche-Comté 15, rue Mégevand Besançon - Tél. : Fax :

2 Sommaire Introduction I/ Usage des pesticides I.1/ Définition I.2/ Où et par qui sont-ils utilisés en Franche-Comté? I.3/ Modes de transfert dans l atmosphère I.4/ Impact sanitaire : de sérieuses présomptions I.5/ Bioaccumulation : une certitude II/ Campagne de mesure et résultats II.1/ Le cadre de l étude II.2/ Les méthodes de prélèvement II.3/ Les périodes de prélèvement II.4/ Les sites et résultats en zone urbaine II.4/ Les sites et résultats en zone agricole II.4/ Les sites et résultats en zone viticole Conclusion Références bibliographiques Annexe : liste des composés recherchés

3 Remerciements Nous tenons à remercier la Conseil Régional et l ADEME qui ont financé cette étude ainsi que l ensemble des partenaires ayant apporté une aide : Le Service Régional de la Protection des Végétaux (SRPV) de la DRAF et la Fédération REgionale de Défense contre les Organismes Nuisibles (FREDON) pour leurs conseils et leur aide à l interprétation des résultats ; Le Comité Technique Viticole (CTV) du Jura pour ses conseils et l aide à l interprétation des résultats ; Les villes de Tavaux, Gray, Pesmes, Arbois et Besançon pour leur aide technique. 1

4 Introduction L agriculture moderne utilise une grande variété de produits phytosanitaires pour protéger les cultures de mauvaises herbes (plantes concurrentes), de maladies ou d insectes provoquant des baisses importantes de rendement. Des produits similaires sont également utilisés dans le traitement des voiries, espaces verts et par les particuliers. Malgré l amélioration des techniques d application de produits, une partie significative des produits phytosanitaires appliquée n atteint pas sa cible et contamine les divers compartiments environnementaux (air, sol et eau), représentant un danger potentiel pour les écosystèmes et populations humaines. A l heure actuelle, ces produits sont réglementés dans les eaux (souterraines et de surface) depuis les années 1980 et dans les produits alimentaires depuis Une surveillance des eaux est effective depuis 1995 en Franche-Comté. A l opposé, il n existe à ce jour ni réglementation ni dispositif de surveillance réglementaire des quantités de produits phytosanitaires dans l air. En sa qualité d organisme agréé de surveillance de la qualité de l air, l ASQAB s est intéressée à cette problématique dès 2002 avec une étude bibliographique et une première campagne de mesure. Des mesures dans l air ont été menées depuis une dizaine d année par des équipes de recherche (universitaires, INRA, ) et par d autres AASQAs (Atmo Champagne-Ardenne, Lig Air, ) à partir de A la suite du premier diagnostic effectué en 2002, une campagne de plus grande ampleur devait être effectuée afin d obtenir un état des lieux des concentrations mesurées en Franche-Comté, que ce soit en milieu agricole, viticole ou au niveau des espaces urbains. Une étude a été réalisée d avril à décembre 2004, avec la participation financière du Conseil Régional et de l ADEME. Cette étude avait pour but de mesurer les concentrations moyennes hebdomadaires, tant pendant qu en dehors des périodes de traitements sur un panel de sites de plus ou moins grande proximité avec les zones traitées. Cette étude a été menée en collaboration avec le Service Régional de la Protection des Végétaux (SRPV) et le Comité Technique Viticole (CTV) du Jura. 2

5 I/ Usage des pesticides I.1/ Définitions Le terme pesticide est dérivé du mot anglais "pest" qui signifie fléau. Il désigne les substances ou combinaisons de substances qui peuvent être utilisées pour la prévention, le contrôle ou l'élimination d'organismes jugés indésirables pour les cultures. Plusieurs familles de produits sont regroupées sous le terme commun de pesticide : Les produits à usage agricole qui sont des produits phytosanitaires ou phytopharmaceutiques dont le but est de protéger les cultures ou détruire les indésirables ; Les produits à usage non agricole, dont la nature chimique peut être identique aux produits phytosanitaires, et qui sont utilisés pour le traitement des voiries, espaces verts public ou jardins pour le cas des produits autorisés à la vente aux particuliers ; Les biocides qui sont utilisés pour détruire ou repousser les organismes nuisibles pour l homme (moustiques, mouches, fourmis ). Une classification en grandes familles basée sur la cible est communément utilisée pour l ensemble de ces produits : Les insecticides et les acaricides destinés à lutter respectivement contre les insectes et les araignées ; Les fongicides pour lutter contre les maladies dues aux champignons. Les herbicides pour détruire les mauvaises herbes ; Il faut également garder à l esprit que les formulations commercialisées sont composées de deux parties : Une partie active consistant en une substance active ou une préparation combinant plusieurs substances actives ; Un solvant contenant la ou les substances actives ainsi que des additifs renforçant l efficacité de l application du produit. 3

6 I.2/ Où et par qui sont-ils utilisés en Franche-Comté? Au niveau mondial, la France est le 3 ième consommateur de pesticides, derrière les Etats-Unis et le Japon. La France occupe le premier rang au niveau de l union européenne selon les études de l Union des Industries de la Protection des Plantes [UIPP, 2004] mais la Franche-Comté n appartient pas aux régions grandes consommatrices de ces produits, principalement utilisés par la viticulture et les grandes cultures. La Franche-Comté se distingue en effet (voir figure 1) par une grande couverture forestière (43 % du territoire). Plus de deux tiers (68 %) de la Surface Agricole Utile (SAU) est occupée pas des pâturages contre une moyenne nationale de 44 %. Sur le reste de la SAU, les grandes cultures (céréales, protéagineux et oléagineux) n occupent que 27 % et la vigne se limite à 0,32% (Source : recensement agricole 2000 AGRESTE). Dans les usages professionnels des pesticides, l usage agricole est sans doute le plus connu. Trois secteurs de l agriculture se partagent principalement cet usage : les grandes cultures, la viticulture et l arboriculture. Cette dernière n est pas une des activités les plus représentées en Franche-Comté et nous nous sommes focalisés sur les deux autres. Si la part de ces activités en occupation du sol va de faible quand on considère les grandes cultures à très faible pour les vignes en Franche-Comté, la répartition est très homogène (voir figure 2). La viticulture est concentrée sur les quelques communes entourant Arbois et Lons le Saunier, formant une zone dans laquelle l activité viticole est majoritaire. De même, les grandes cultures ne sont réellement pratiquées de manière intensive que dans la plaine de la Saône et finage jurassien. Ces particularités de terroir ou géographie créent des pôles de concentration exerçant de part leur nature une forte pression d usage de produits phytosanitaires. 4

7 Figure 1 : Occupation des sols en Franche-Comté (Source : Corine Land Cover 2000) 5

8 Figure 2 : Les zones de forte pression d usage de produits phytosanitaires dans l agriculture et la viticulture en Franche-Comté 6

9 I.3/ Modes de transfert dans l atmosphère Les pesticides peuvent se retrouver dans tous les compartiments de l environnement (voir figure 3) soit le sol, l air et l eau. A l intérieur d un compartiment, ils peuvent également se retrouver dans l une des phases soit la phase particulaire (adsorbés à la surface de particules), gazeuse ou liquide (en solution dans des gouttelettes de pluie ou de brouillard). L ensemble des partitions entre ces divers compartiments et phases dépend des propriétés physico-chimiques du pesticide considéré, des conditions d application, des conditions météorologiques, etc. Suivant les conditions météorologiques et la stabilité des composés, des phénomènes de transport à grande distance peuvent également être observés. Figure 3 : les transferts et transports des pesticides entre les divers compartiments environnementaux (Source de l illustration : [SCHEYER, 2004]) 7

10 Lors du traitement, une quantité variant de quelques pourcents à plus de 90 pourcents du produit appliqué va être transférée dans l un des compartiments environnementaux. Si l on se restreint aux transferts vers l atmosphère, on distingue usuellement trois types de source : La dérive lors de l application qui correspond à la portion de produit passant dans l atmosphère lors de la pulvérisation (de quelques pourcents à 50 pourcents) selon les usages et les conditions météorologiques ; La volatilisation après application qui correspond à la portion de produit après application du traitement à sa cible. Cette perte peut représenter jusqu à 90 pourcents de la dose appliquée ; L érosion éolienne qui est surtout observée dans des zones fortement ventées et sur des cultures dont le faible couvert végétal permet l érosion des sols. I.4/ Impact sanitaire : de sérieuses présomptions En terme de facteurs influant la toxicité des pesticides pour l homme, l Organisation Mondiale de la Santé, retient d une manière générale, la dose, les modalités de l exposition, le degré d absorption, la nature des effets de la matière active et de ses produits de dégradation, l accumulation et la persistance du produit dans l organisme. La contamination par les pesticides peut se faire selon différentes voies : respiratoire, cutanée, conjonctive, voire même digestive. Si en milieu professionnel, l épidémiologie permet de déterminer relativement aisément la responsabilité d une substance dans des troubles pathologiques ou une maladie, dans la population générale, une association irréfutable est plus difficile à établir. Une pathologie peut être causée par plusieurs substances ou polluants de l environnement. La difficulté s explique aussi par la complexité des expositions, la multitude des facteurs et paramètres de l environnement, l existence de synergies et d effets additifs entre divers polluants, les délais entre l exposition et la manifestation des symptômes. Les effets toxiques du produit sont en outre eux-mêmes liés à l état de santé de l individu exposé. D autre part, les produits phytosanitaires présentent des toxicités variables pour l homme. Ainsi certains peuvent présenter une toxicité aiguë importante mais être éliminés rapidement, d autres, de toxicité moindre, peuvent s accumuler dans l organisme et induire des effets à long terme. Peu d études épidémiologiques ont été entreprises, sur la population générale, pour mesurer l impact des pesticides sur le système immunitaire, les principales ayant été réalisées sur des groupes de personnes exposées professionnellement comme les agriculteurs, les viticulteurs, Pour cette catégorie de personnes, la 8

11 Mutuelle Sociale Agricole précise que les produits phytosanitaires peuvent être responsables de nombreux troubles de la santé comme des irritations de la peau, des problèmes respiratoires, des vomissements, des maux de tête, Toujours dans le milieu professionnel, de nombreuses études scientifiques et/ou épidémiologiques ont été menées sur les effets chroniques (à long terme) de l exposition aux produits phytosanitaires. Ces études ont pu, dans certains cas, mettre en évidence, une tendance à l augmentation de certaines pathologies comme l apparition de lymphome (tumeur cancéreuse), une déficience du système immunitaire, des troubles du système endocrinien, des troubles de la fertilité ou encore l apparition de cancers de l enfant (leucémies, tumeurs cérébrales, ) liés essentiellement à l exposition directe des parents. Concernant les cancers infantiles, certaines études ont montré un risque élevé quant à l usage de pesticides de type biocide (insecticides anti mouche, anti moustique, ) par la population générale notamment les femmes avant et pendant la grossesse. Enfin l utilisation d insecticides à l intérieur de l habitat peut constituer un réel danger pour les enfants car leur persistance dans le temps à l intérieur des locaux est importante. Même si aujourd hui il n existe pas de certitudes concernant les incidences des pesticides sur la population, il est indéniable que ceux-ci sont toxiques. (Source : [STENUIT]). I.5/ Bioaccumulation : une certitude Comme toute activité humaine, l utilisation de composés phytosanitaires implique leur présence dans le sol, l air et les eaux. Aujourd hui, ces composés sont retrouvés partout : dans les eaux souterraines, l eau de pluie, dans la neige, dans le sol et l air, dans les aliments, dans les cours d eau, dans l eau du robinet, Sous la forme épandue ou sous sa forme dégradée, le pesticide, selon ses caractéristiques physico-chimiques, va s accumuler dans le sol, dans les plantes, dans les animaux L Homme, la faune et la flore peuvent ainsi être contaminés par différentes voies d exposition telles l alimentation, la respiration, de sorte que la chaîne alimentaire est irrémédiablement contaminée. Pour exemple, il est possible de citer la population des Inuits, esquimaux du Nord Canada, qui fait l objet d un suivi tout particulier. En effet, cette population accuse des taux importants en substances organochlorées bien qu elle n en fasse pas usage. Leur contamination s explique par la consommation élevée de poissons gras et de mammifères marins qui ont accumulé, dans leur graisse, des pesticides organochlorés. 9

12 II/ Campagne de mesure et résultats II.1/ Le cadre de l étude L étude avait pour objectif de caractériser les niveaux de produits phytosanitaires dans l air en Franche-Comté. Comme nous l avons vu précédemment, les grandes cultures et la viticulture sont concentrées dans la région sur un petit nombre de zones. De manière à obtenir des résultats représentatifs des niveaux d exposition, des sites relativement distants des sources d épandages ont été choisis. Le choix pour la zone viticole a été simple, Arbois étant le principal centre notable pour cette activité au niveau régional. Si les surface viticoles sont très faibles, il faut garder à l esprit que les quantités de produits utilisés sur ces cultures sont très importantes, que la fréquence des traitements est très élevée (tous les 2 à 3 semaines) pendant l ensemble de la période de croissance du raisin (de juin à fin juillet voir mi-août). La zone agricole concernée par les grandes cultures est bien plus vaste que la zone viticole mais un certain nombre de pôles reste clairement identifiable au niveau du finage jurassien et de la plaine de la Saône. Le choix s est porté sur les villes de Tavaux, Gray et Pesmes. Un dernier site a été choisi au centre ville de Besançon afin de caractériser les composés observés et de déterminer l impact éventuel des traitements agricoles sur l air urbain et des substances actives utilisées dans les zones non agricoles, en particulier par les espaces verts, les services de la voirie ainsi que les particuliers. II.2/ Les méthode de prélèvement Les prélèvements de cette campagne de mesure ont été effectués avec un équipement de prélèvement bas débit de type Partisol fabriqué par R&P (voir figure 4). Les méthodes utilisées sont en accord avec les recommandations de l INERIS concernant la réalisation de prélèvements de produits phytosanitaires dans l air. Des préleveurs de type Partisol Speciation et Partisol 2000 ont été utilisés. Ces préleveurs effectuent un pompage actif avec un débit de 1 m 3 /heure soit 168 m 3 pour un prélèvement hebdomadaire. Les substrats de collecte sont contenus dans une cartouche type ChemComb (voir figure 5). Un filtre collecte la phase particulaire et une mousse PUF collecte les composés en phase gazeuse. La coupure des poussières est réglée à un diamètre de 10 µm par un impacteur à graisse intégré à la cartouche ou au préleveur. Le prélèvement terminé, la cartouche est stockée à une température inférieure à 4 C et envoyée au laboratoire d analyse MicroPoll uant SA (Thionville). La liste des 10

13 composés recherchés est présentée en annexe 1. Ce laboratoire effectue les analyses dans le respect des normes d analyse EPA T04 et T010, en accord avec les recommandations de l INERIS concernant les analyses de prélèvements de produits phytosanitaires dans l air. L analyse est effectuée en une injection chromatographie en phase gazeuse couplée avec spectrométrie de masse (GC-MS et une injection en chromatographie en phase liquide à haute pression (HPLC). Les seuils de quantifications typiques sont de 20 ng par échantillon en GC-MS soit 0,12 ng/m 3 pour un échantillon correspondant à un volume de 168 m 3. Les seuils de quantifications typiques sont de 50 ng par échantillon en HPLC soit 0,30 ng/m 3 pour un échantillon correspondant à un volume de 168 m 3. Figure 4 : préleveur Partisol Spéciation R&P Figure 5 : cartouche ChemComb R&P En parallèle aux prélèvements d air, quelques prélèvements d eau de pluie ont été réalisés à l aide d entonnoir et de bouteilles de verre de laboratoire. Ces prélèvements ont été analysés dans les mêmes conditions par le laboratoire MicroPolluant SA. Dans un souci de qualité de métrologie, plusieurs blancs et prélèvements en doublons ont été réalisées pour vérifier la qualité et répétabilité des prélèvements et analyses effectuées : les résultats obtenus ont été dans les normes de métrologie pour ces composés. 11

14 II.3/ Les périodes de prélèvement Le planning de prélèvement a été établi en collaboration avec le SRPV et le CTV (voir figure 6). Pour les sites de grandes cultures et zone viticole, les mesures ont été réalisées en visant les périodes supposées de traitement afin de maximiser les chances de détection de composés. En zone urbaine, les prélèvements ont été réalisés de façon aléatoire, aucune période particulière de traitement ne pouvant être identifiée. Le planning de prélèvement a été également établi en fonction de certaines contraintes techniques (période de location des préleveurs). Figure 6 : planning des prélèvements effectués lors de la campagne 12

15 II.4/ Les sites et résultats en zone urbaine Les prélèvements ont été effectués au niveau du parking de service de la ville de Besançon. A proximité de l hôtel de ville, le site est éloigné de toute source agricole (voir figure 7) et ne peut pas être exposé directement à des usages de produits phytosanitaires pour l agriculture. Figure 7 : localisation du site de prélèvements pour l étude du secteur urbain de Besançon 13

16 Conventions typographiques pour l ensemble des résultats présentés : <valeur correspond à une limite de détection, <valeur correspond à une limite de quantification, valeur correspond à une quantification. Les valeurs correspondent au total prélevé, phases gazeuse et particulaire confondues. Périodes de prélèvement Concentrations en ng/m 3 du 01/04/04 du 02/06/2004 du 23/09/2004 au 08/04/04 au 09/06/2004 au 30/09/2004 a-endosulfan 0.55 a-hch <0,12 <0,12 Chlorothalonil 0.41 Chlorpyriphos ethyl <1, Dichlobenil <0,12 Lindane g-hch Pendimethaline 0.15 Trifluraline Glyphosate <14.76 Non recherché Non recherché Tableau 1 : résultats des mesures dans l air sur le site de Besançon centre ville Le nombre de composés détectés sur le site urbain est relativement faible et l on retrouve des composés principalement "marqueurs" de la contamination générale de l atmosphère par les produits phytosanitaires. Parmi ces composés, on retrouve des produits utilisés en agriculture tels que la triflluraline, l endosulfan, la pendimethaline et le dichlobenil. Le lindane est lui aussi régulièrement détecté, non pas à cause de son usage mais probablement de sa grande persistance et d une contamination de l atmosphère par des transports à longue distance provenant de pays dans lesquels il est encore autorisé. Les concentrations observées restent faibles dans l absolu, nettement inférieures au nanogramme par mètre cube d air. On peut comparer ces résultats à ceux obtenus sur Strasbourg [SCHEYER, 2004] (voir tableau 2) où des concentrations moyennes de 0,07 ng/m 3 étaient observées en 2002 pour la trifluraline contre 0,25 ng/m 3 dans notre étude. La trifluraline étant un herbicide peu utilisé en Alsace, on peut supposer que cela explique sa plus faible présence dans l air à Strasbourg. Dans les mêmes conditions, des concentrations moyennes de 0,47 ng/m 3 de lindane ont été mesurées contre 0,36 ng/m 3 dans notre étude. L endosulfan a été également détecté en Alsace sur la même période avec des niveaux comparables (0,20 µg/m 3 en moyenne) à ceux de notre étude (0,18 ng/m 3 en moyenne). 14

17 Concentrations en ng/m3 Bordeau (AIRAQ août 2003) Reims (ATMO CA juin 2004) Strasbourg (LPCA 2002) Rochelle (ATMO Poitou-Charentes printemps 2002) Joué-lès-Tours (LIG AIR juin 2002) a-endosulfan non détecté non détecté Chlorothalonil non détecté Chlorpyriphos ethyl non détecté non détecté non détecté Lindane Pendimethaline non détecté 0.23 non détecté non détecté non détecté Trifluraline non détecté non détecté Tableau 2 : exemple de résultats obtenus sur d autres sites urbains II.4/ Les sites et résultats en zone agricole Pour la couverture de l usage en milieu agricole, quatre sites de mesure ont été retenus. Les sites sont répartis entre la plaine du Jura au niveau de Tavaux et la vallée de la Saône au niveau de Gray et Pesmes. Sites de Tavaux : Deux sites sur la ville de Tavaux, l un au centre ville au niveau de la mairie (voir figure 8) et l autre au niveau de la station d épuration. Si ce deuxième site est plus proche des cultures, le type de prélèvement effectué (hebdomadaire) donne une valeur d exposition moyenne plus représentative du niveau fond que de l exposition aigue. 15

18 Figure 8 : localisation des sites de prélèvements pour l étude du secteur agricole de Tavaux Conventions typographiques pour l ensemble des résultats présentés : <valeur correspond à une limite de détection, <valeur correspond à une limite de quantification, valeur correspond à une quantification. Les valeurs correspondent au total prélevé, phases gazeuse et particulaire confondues. 16

19 Oui Traitements? (multiples) du 13/04/2004 Concentrations en ng/m 3 au 20/04/2004 Périodes de prélèvement Site: station d'épuration Oui (multiples) du 20/04/2004 au 27/04/2004 Non du 07/10/2004 au 14/10/2004 Aclonifen 0.78 <0,59 <0,24 a-endosulfan a-hch <0,12 Alachlore Cyproconazole (I+II) 0.17 Cyprodinil Dichlobenil 0.19 Dimethenamide 0.23 Ethofumesate Fenpropidine Fenpropimorphe <0,12 Lindane g-hch Kresoxim-methyl 0.14 Metolachlore Pendimethaline Trifluraline glyphosate <14.88 <14.88 Non recherché Périodes de prélèvement Site: mairie Traitements? Non Non Non du 07/10/2004 du 02/11/2004 du 09/11/2004 Concentrations en ng/m 3 au 14/10/2004 au 09/11/2004 au 16/11/2004 Aclonifen <0,24 <0,24 <0,24 a-endosulfan a-hch Alachlore Cyproconazole (I+II) Cyprodinil Dichlobenil Dimethenamide Ethofumesate Fenpropidine Fenpropimorphe Lindane g-hch 0.80 Kresoxim-methyl Metolachlore Pendimethaline 0.35 <0, Trifluraline glyphosate Non recherché Non recherché Non recherché Tableau 3 : résultats des mesures air sur les sites de Tavaux La distinction entre les périodes de traitement et période hors traitement est aisée, tant par les concentrations observées que par le spectre de composés détectés et quantifiés. Les niveaux relevés sont une fois de plus comparables aux moyennes relevées dans l étude menée en Alsace sur les années 2002 et

20 [SCHEYER, 2004] pour les composés renseignés (trifluraline, metolachlore, lindane, endosulfan) avec une fois de plus des niveaux de trifluraline légèrement plus élevés en Franche-Comté. Il est à noter que lorsque son analyse a été tentée, le glyphosate est systématique détecté. Le seuil de quantification trop important (2500 ng par échantillon) n a par contre pas permis sa quantification. Concentrations en ng/litre Périodes de prélèvement Site: station d'épuration du 04/10/2004 au 26/10/2004 Diflufenicanil 7.67 Trifluraline 6,35 Tableau 4 : résultats des mesures dans les eaux de pluie sur Tavaux Un prélèvement d eau de pluie a été effectué au niveau de la station d épuration. Seuls deux composés ont été détectés et quantifiés avec des concentrations très faibles par rapport à celles trouvées usuellement dans les eaux de pluie contaminées par des produits phytosanitaires. Il est en effet couramment mesuré des concentrations de l ordre de plusieurs microgrammes par litre (voir tableau 5). Tableau 5 : exemple de concentrations de pesticides dans les eaux de pluies trouvées dans la littérature (en ng/litre) (d après [SCHEYER, 2004]) 18

21 Site de Gray : Un seul site a été sélectionné pour la partie de la campagne concernant la commune de Gray. Notre préleveur a été installé au camping municipal, en bordure du centre de la ville dans une zone relativement riche en grandes cultures (voir figure 9). Figure 9 : localisation du site de prélèvements pour l étude du secteur agricole de Gray Conventions typographiques pour l ensemble des résultats présentés : <valeur correspond à une limite de détection, <valeur correspond à une limite de 19

22 quantification, valeur correspond à une quantification. Les valeurs correspondent au total prélevé, phases gazeuse et particulaire confondues. Périodes de prélèvement Site: camping municipal Traitements? Oui (mutiples) Oui (herbicide colza) Non Non du 13/04/2004 du 02/09/2004 du 07/10/2004 du 02/11/2004 Concentrations en ng/m 3 au 20/04/2004 au 09/09/2004 au 14/10/2004 au 09/11/2004 a-endosulfan 0.13 Alachlore <0,12 Chlorothalonil <0,12 Chlortoluron <0,2 <0,12 <0,2 <0,2 Cyprodinil 0.61 Fenpropidine 2.10 Fenpropimorphe 0.21 Lindane g-hch ,22 <0, Metazachlor 0.86 Metolachlore Oxadiazon 0.36 Pendimethaline 0.50 <0,12 <0,12 Trifluraline glyphosate <14.88 / / / Tableau 6 : résultats des mesures dans l air sur le site de Gray Dans ce cas, la distinction entre période de traitement et période hors traitement est encore évidente. Les composés détectés sont tous d usage agricole (en dehors des composés interdits comme le lindane) et ne sont mesurés à des niveaux sensiblement différents des études précédemment citée pour les mesures effectuées à Tavaux. Période de prélèvement Site: camping municipal du 04/10/2004 Concentrations en ng/litre au 26/10/2004 Alachlore 24,79 Lindane g-hch 18,18 Tableau 7 : résultats des mesures eau de pluie sur Gray Comme dans le cas du prélèvement effectué à Tavaux, les niveaux de pesticides dans les eaux de pluie sont relativement insignifiants par rapport aux autres études publiées dans le domaine. 20

23 Site de Pesmes : Un site sur Pesmes a été retenu pour compléter la campagne dans la région de la plaine de la Saône. Le préleveur a été installé en bordure du centre ville, sur le site des anciennes forges où sont installés les ateliers municipaux. Figure 10 : localisation du site de prélèvements pour l étude du secteur agricole de Pesmes Conventions typographiques pour l ensemble des résultats présentés : <valeur correspond à une limite de détection, <valeur correspond à une limite de 21

24 quantification, valeur correspond à une quantification. Les valeurs correspondent au total prélevé, phases gazeuse et particulaire confondues. Périodes de prélèvement Site: anciennes forges Traitements? Non Non du 26/10/2004 du 15/12/2004 Concentrations en ng/m 3 au 02/11/2004 au 22/12/2004 Lindane g-hch 0.30 Pendimethaline Trifluraline Tableau 8 : résultat des mesures dans l air sur le site de Pesmes Comme dans le cas des prélèvements effectués à Tavaux et Gray, les niveaux de pesticides sont comparables aux autres études publiées dans le domaine. Ces prélèvements ayant été effectués hors période de traitement, les valeurs sont faibles et le spectre de composés réduit aux quelques composés persistants dans l atmosphère ou assez fortement utilisés pour être en général quasiment toujours détectés. 22

25 II.4/ Les sites et résultats en zone viticole Le site de mesure pour l activité viticole retenu a été naturellement Arbois qui présente la plus grande concentration de vignoble au niveau régional. Deux sites de prélèvement ont été définis, un au centre du village (école) et l autre, au niveau de la station d épuration, plus en bordure du centre ville. Néanmoins, le site principal est également fortement influencé par les cultures agricoles. Figure 11 : localisation des sites de prélèvements pour l étude du secteur viticole d Arbois Conventions typographiques pour l ensemble des résultats présentés : <valeur correspond à une limite de détection, <valeur correspond à une limite de 23

26 quantification, valeur correspond à une quantification. Les valeurs correspondent au total prélevé, phases gazeuse et particulaire confondues. Périodes de prélèvement Site: station d'épuration Traitements? Oui Oui Oui Oui du 17/05/2005 du 25/05/2004 du 12/08/2004 Concentrations en ng/m 3 du 21/06/2004 au 24/05/2005 au 01/06/2004 au 28/06/2004 au 19/08/2004 Alachlore <0,12 Chlorpyriphos ethyl 0,17 Cyprodinil <0,12 <0,12 Fenpropidine <0,12 Fenpropimorphe 0.16 Folpel <1,19 <1, g-hch Kresoxim-methyl 0.20 Metolachlore 0.35 <0,12 <0,12 Pendimethaline <0,12 Trifluraline <0,99 Glyphosate <14.88 <14.88 Non recherché Non recherché Périodes de prélèvement Site: station d'épuration Traitements? Non Non Concentrations en ng/m 3 du 14/09/2004 au 21/09/2004 du 23/09/2004 au 30/09/2004 Alachlore Chlorpyriphos ethyl Cyprodinil Fenpropidine <1,12 Fenpropimorphe Folpel <1,19 <1,19 g-hch 0.17 Kresoxim-methyl Metolachlore Pendimethaline <0,12 Trifluraline Glyphosate Non recherché Non recherché Site: école Oui du 12/08/2004 au 19/08/ <0,12 Non recherché Tableau 9 : résultats des mesures dans l air sur les sites d Arbois Les traitements de la vigne ont pour particularité d être plus fréquents et en continu pendant la phase de croissance du raisin. Ils s arrêtent un mois avant la récolte du raisin soit de fin juillet à mi août suivant les années. Pendant cette période des traitements, principalement de type fongicides, sont effectués tous les 15 à 21 jours. On retrouve ces traitements dans les composés mesurés, avec notamment le folpel qui est le composé organique le plus employé. Néanmoins, dans le spectre de produits détectés apparaissent des composés d usage agricole, laissant encore présager un effet de transport au niveau local, régional ou global. 24

27 Les concentrations observées sont dans l ordre de grandeur relevé dans une étude de AIRAQ en milieu viticole pour laquelle des concentrations 14,83 à 52,93 ng/m 3 en folpel avaient été relevées [AIRAQ, 2003]. Périodes de prélèvement Site: station d'épuration Concentrations en ng/litre du 17/05/2004 au 03/06/2004 Alachlore Atrazine Lindane Kresoxim-méthyl Metolachlore Propyzamide Terbuthylazine 82.4 Glyphosate <2500 Tableau 10 : résultats des mesures dans les eaux de pluie sur Arbois Les concentrations en produits phytosanitaires mesurées dans les eaux de pluie sur Arbois sont sensiblement plus élevées que celles relevées sur les autres sites mais néanmoins dans l ordre de gradeur des résultats obtenus en Alsace dans l étude universitaire de Scheyer [SCHEYER, 2004]. Sur cette étude portant sur Strasbourg et Erstein, des niveaux de l ordre de 250 à 500 ng/litre en atrazine et alachlore ont été observés plusieurs fois, avec des maximums dépassant les 1000 ng/litre (voir figure 12). De même, des concentrations similaires en lindane, de 90 ng/litre à Strasbourg et 174 ng/l à Erstein, ont été mesurées. Figure 12 : exemples de concentrations relevées en Alsace pour l alachlore dans l eau de pluie en 2002 et 2003 (Source de l illustration : [SCHEYER, 2004]) 25

28 Conclusion Au cours de cette étude, sur une liste de 66 composés recherchés, une vingtaine de composés ont été détectés. La majorité de ces composés proviennent des usages de produits phytosanitaires en grandes cultures et ont été détectés sur l ensemble des sites, qu ils soient urbain, agricole ou viticole. Cela témoigne bien du rôle important du transport atmosphérique dans le processus de contamination de la biosphère par les pesticides. Il est à noter que globalement, les valeurs relevées sont relativement faibles. Des concentrations de l ordre de quelques nanogrammes par mètre cube d air ont été relevées lors de la campagne. Une exception est à noter pour le folpel, fongicide très utilisés en viticulture. Les concentrations relevées au niveau d Arbois ont atteint 42 ng/m 3 mais dans il faut garder à l esprit que ces concentrations sont comparables à d autres mesures en sites viticoles en France. Il est également utile de rappeler que la situation d Arbois maximise la contamination potentielle, la ville étant entourée de hauteurs sur lesquels de nombreux vignobles sont implantés. En dehors de quelques périodes bien précises correspondant aux traitements, les valeurs moyennes hebdomadaires observées sur l ensemble des campagnes sont globalement assez basses, certaines étant même proches des limites de quantification et de détection. Le nombre de composés détectés varie également fortement entre période de traitement et période sans traitement : on détecte logiquement beaucoup plus de composés et à des concentrations plus élevées aux périodes de traitements. Il faut garder à l esprit que les conditions météorologiques idéales pour les traitements (faible pluviométrie, faible vent et fort ensoleillement) sont les conditions favorables à la non dispersion des composées présents dans l atmosphère, que ce soit par transport ou lessivage. Ces conditions météorologiques favorisent également la re-volatilisation des composés déposés sur les cultures. Des composés comme le lindane qui n est plus utilisé depuis de nombreuses années ou la trifluraline sont mesurés dans l air tout au long de l année. Ceci s explique par la lente dégradation dans le temps de ces composés. Au contraire, dans les zones agricole et viticole, d autres composés sont fréquemment détectés sur les sites, mais uniquement lors des périodes de traitement. Dans ce cas, l hypothèse d une dégradation rapide des composés épandus peut être émise. Pour autant, cela ne veut dire que le composé a totalement disparu de l atmosphère, mais plutôt qu il s est transformé en produit dérivé, qui lui peut disparaître plus ou moins vite. Enfin, il faut garder à l esprit qu une forte utilisation d un produit ne signifie pas forcément sa présence en grande quantité dans l air. Les chlortoluron et isoproturon, 26

29 herbicides les plus utilisés en Franche-Comté (enquête DRAF-SRPV 1997) n ont jamais été détectés ou quantifiés dans l air alors que le glyphosate est détecté mais non quantifié. Ces composés sont pourtant assez fréquemment détectés par le dispositif de surveillance des produits phytosanitaires dans les eaux. De manière similaire, des produits épandus lors des traitements viticoles, sur le bassin versant proche d Arbois (données CTV 2004), tels que le cymoxanil, le tebuconazole et le terbuthylazine, faisant partie de la liste des composés recherchés, n ont pas été détectés. Ces composés sont en général faiblement volatils et fortement solubles dans l eau, ce qui réduit très fortement la probabilité de leur présence dans l air. Cette première campagne de mesure a été axée sur l exposition chronique, la quantité de pesticides respirée tout au long de l année, loin des sources directes d épandages. Une nouvelle étude, financée par la Direction Régionale des Affaires Sanitaires et Sociales, a débuté en 2005 et a pour objectif cette fois-ci, d estimer l exposition aiguë aux composés phytosanitaires, la quantité de pesticides respirée pendant les périodes de traitements et à courte durée. Des préleveurs sont exposés à proximité immédiate des zones traitées, ainsi qu à l intérieur du tracteur au moment de l épandage. Des prélèvements journaliers sont réalisés à l aide de préleveurs haut débit. A nouveau, cette étude est menée en collaboration avec de nombreux partenaires locaux comme le Service Régional de la Protection des Végétaux de la DRAF, le Comité Technique Viticole du Jura, la Chambre d Agriculture du Jura, Météo-France ainsi que la CIRE (Cellule Interrégionale d Epidémiologie) qui utilisera les données dans son étude d impact sanitaire. 27

30 Références bibliographiques [UIPP, 2004] : Rapport d activité Disponible sur [SCHEYER, 2004] : SCHEYER, Anne (2004) Développement d une méthode d analyse par CPG/MS/MS de 27 pesticides identifiés dans les phases gazeuse, particulaire et liquide de l atmosphère. Application à l étude des variations spatiotemporelles des concentrations dans l air et dans les eaux de pluie.. Thèse de Doctorat, Centre de géochimie de la surface, UNIVERSITE LOUIS PASTEUR. Disponible sur [STENUIT] : APERCU SUR L'EPIDEMIOLOGIE DES PESTICIDES. Dr. Jacques Sténuit et Marie-Louise Van Hammée. Disponible sur [AIRAQ, 2003] : Campagne de mesures, Produits Phytosanitaires dans l air ambiant. Rapport n ET/PP/04/01. Disponible sur 28

31 Annexe : liste des composés recherchés Cette liste correspond aux 66 composés mesurés par le laboratoire Micropolluant SA (Thionville). L ensemble de ces composés, à l exception du glyphosate et son produit de dégradation, ont été recherchés pour chaque analyse effectuée. Certains prélèvements spécifiques ont été effectués pour l analyse du glyphosate. Nom du composé Usage Chlortoluron Atrazine 2,4D (ester de butylglycol) α-hch Carbaryl Isoproturon Carbofuran Tébutame Cymoxanil Fongicide Cypermethrine I Cypermethrine II Cypermethrine III+IV Cyproconazole (I+II) Fongicide Diazinon Dichlobenil Dichlorvos Dimethenamide Epoxiconazole Fongicide Ethofumesate Fénoxycarbe Fenpropidine Fongicide Hexaconazole Fongicide Lenacil Lufénuron Malathion MCPA (sels) Methidathion Methomyl Norflurazon Oryzalin Propyzamide Tau-fluvalinate I Tau-fluvalinate II Tetraconazole Fongicide Thiodicarbe Lindane (g-hch) Métolachlore Trifluraline Alachlore Aclonifen Fenpropimorphe Fongicide Metazachlore Pendimethaline Chlorothalonil Fongicide Aminotriazole 29

32 Cyprodinil Fongicide Azoxystrobine Fongicide Diuron Terbuthylazine Chlorpyriphos-ethyl Flusilazole Fongicide Tebuconazole Fongicide Parathion-méthyl Kresoxim-méthyl Fongicide Diflufénicanil Folpel Fongicide Simazine Deltamethrine Fenoxaprop-ethyl Oxadiazon a-endosulfan Parathion-ethyl Acide aminométhylphosphonique Produit de dégradation du glyphosate Déséthylatrazine Produit de dégradation de l atrazine Desisopropylatrazine Produit de dégradation de l atrazine Glyphosate herbicide 30