Le remplacement des conduites d'eau en plomb par du plastique pourrait poser de nouveaux problèmes de sécurité

Les groupes liés à l'industrie affirment que le plastique est un matériau sûr pour remplacer les tuyaux en plomb, mais certains chercheurs et défenseurs de la santé ne sont pas si sûrs

Un engagement fédéral historique pour financer l'élimination d'un héritage national toxique - les conduites d'eau potable en plomb - promet d'améliorer les perspectives de santé publique pour des millions de personnes à travers les États-Unis. Mais il présente également aux communautés un choix épineux entre des tuyaux de remplacement en métaux bien étudiés tels que le cuivre, l'acier ou le fer et des tuyaux en plastique plus abordables mais moins étudiés.

Dans le cadre d'une allocation de 15 milliards de dollars dans la loi bipartite sur l'infrastructure de l'année dernière, des fonds dédiés ont commencé à être versés aux États américains pour payer le retrait et le remplacement des soi-disant conduites de service en plomb - des tuyaux qui relient les conduites d'eau souterraines aux bâtiments et à leurs systèmes de plomberie. Les fonds pourraient couvrir le remplacement d'environ un tiers des six millions à 10 millions de lignes de ce type estimées dans le pays.

En mars, l'augmentation prévue des travaux de remplacement des conduites en plomb a incité un groupe de 19 organisations de défense de la santé et de l'environnement dirigées par le Natural Resources Defense Council (NRDC) à but non lucratif à publier un ensemble de principes directeurs pour le remplacement des conduites en plomb. Au milieu de nombreuses recommandations liées à la participation communautaire, à la sécurité et à la justice économique, le document prend position contre l'échange de tuyaux en plastique et appelle à la place des conduites en cuivre.

Bien qu'il existe un consensus dans la communauté sanitaire et biomédicale sur le fait que les conduites de service en plomb doivent être remplacées, de nombreuses questions sur la qualité de l'eau et la santé concernant les conduites d'eau potable en plastique aux États-Unis ne sont pas résolues ou n'ont pas encore été résolues, selon un certain nombre d'experts. Certains représentants de l'industrie ne sont pas d'accord avec les conclusions récentes qui suggèrent des liens entre les conduites d'eau potable en plastique et les problèmes de santé. La situation pourrait s'avérer frustrante et déroutante pour les services publics et les consommateurs, car les communautés reçoivent des fonds fédéraux pour les remplacements - et doivent alors tenir compte des nombreuses dimensions du choix des nouvelles conduites les plus sûres et les plus adaptées à leur région.

Les conduites de service sont généralement en cuivre, en fer, en acier ou en l'un des nombreux types de polyéthylène ou de chlorure de polyvinyle (PVC), selon diverses sources. Au cours de la prochaine décennie, jusqu'à 35 % des dépenses des services publics américains pour la distribution d'eau potable iront aux tuyaux en plastique, selon Bluefield Research, une entreprise qui fournit des analyses des marchés mondiaux de l'eau. Les matériaux plastiques tels que le PVC et le polyéthylène haute densité (PEHD) sont généralement moins chers à l'achat que les matériaux plus traditionnels tels que le cuivre, la fonte ductile et l'acier. Ainsi, mesuré en kilomètres de conduites de distribution, le plastique devrait représenter près de 80 % de l'inventaire des conduites d'eau du pays d'ici 2030, selon Bluefield.

Il est très clair qu'il n'y a pas de niveau sûr d'exposition au plomb, selon les Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis et de nombreux responsables médicaux et de santé publique. L'absorption même de faibles niveaux de plomb dans la peinture et l'eau potable entraîne plusieurs types de problèmes de santé, notamment des déficits intellectuels, en particulier chez les enfants, ainsi que des problèmes neurologiques et reproductifs et un risque accru de décès cardiovasculaire.

Avec les tuyaux en plastique, la question de la contamination potentielle de l'eau potable est moins tranchée. Dans les principes de remplacement des canalisations en plomb du groupe dirigé par le NRDC, l'élément en cuivre et non en plastique renvoie à des recherches récentes suggérant que les tuyaux en plastique peuvent potentiellement contaminer l'eau potable de trois manières. Le premier est la libération de produits chimiques dans l'eau à partir du matériau de la conduite, un processus appelé lixiviation, qui a été documenté dans plusieurs études. La deuxième voie, appelée perméation, implique des polluants tels que l'essence qui peuvent s'infiltrer des eaux souterraines ou des sols à travers les parois des tuyaux en plastique, ce qui a été noté dans des rapports de l'Environmental Protection Agency et de la Water Research Foundation (anciennement Awwa Research Foundation). Et enfin, les tuyaux en plastique exposés à la chaleur élevée des incendies de forêt risquent de fondre et d'autres dommages thermiques. Les tuyaux en plastique endommagés par les incendies de forêt pourraient libérer des produits chimiques toxiques dans l'eau potable, suggère le document du NRDC, citant une fiche d'information de l'EPA d'octobre 2021. La chaleur élevée des incendies peut dégrader les tuyaux, les vannes et les compteurs en plastique des systèmes de distribution d'eau potable, libérant potentiellement des composés organiques volatils (COV) dans l'eau potable, indique le document de l'EPA. Une étude de 2020 est parvenue à des résultats plus explicites en révélant lors de tests en laboratoire que les tuyaux en plastique exposés à des températures de feu de forêt peuvent libérer du benzène, un cancérigène et d'autres COV dans l'eau.

Des facteurs liés au matériau des conduites autres que ceux mentionnés dans le document sur les principes peuvent également contaminer l'eau potable. Une étude en laboratoire réalisée en juillet par l'ingénieur civil et environnemental Marc Edwards de Virginia Tech et ses collègues a révélé que la croissance de Legionella pneumophila, la bactérie d'origine hydrique qui cause la maladie du légionnaire, variait avec le pH de l'eau, que cette eau soit en contact avec des tuyaux en polyéthylène réticulé (PEX) ou en cuivre, et la présence de phosphate, qui est utilisé pour contrôler la corrosion.

Certaines organisations associées à l'industrie des tuyaux en plastique sont sceptiques ou dédaignent les conclusions qui associent ces tuyaux à des problèmes potentiels de qualité de l'eau potable et de santé. Bruce Hollands, directeur exécutif de l'Uni-Bell PVC Pipe Association, souligne une déclaration environnementale de produit (EPD) de 2015 qui fait suite à une évaluation de sept produits de conduites d'eau et d'égout en PVC par l'Organisation internationale de normalisation (ISO), une organisation non gouvernementale de normalisation volontaire. La déclaration stipule que "les tuyaux et raccords en PVC résistent aux produits chimiques généralement présents dans les systèmes d'eau et d'égouts, empêchant toute lixiviation ou rejet dans les eaux souterraines et de surface lors de l'utilisation du système de tuyauterie. Aucun produit chimique connu n'est rejeté à l'intérieur du système d'eau. Aucun effet toxique connu ne se produit lors de l'utilisation du produit. " Une mise à jour prévue dans quelques mois contiendra la même déclaration, dit Hollands.

Une position similaire est occupée par une organisation à but non lucratif appelée NSF (fondée à l'origine sous le nom de National Sanitation Foundation), qui est l'une des nombreuses organisations à proposer des tests pouvant conduire à la certification des conduites d'eau potable des fabricants et d'autres composants du système en vertu d'une norme appelée NSF/ANSI/CAN 61 Composants du système d'eau potable - Effets sur la santé, ou Norme 61. une déclaration à Scientific American.

La norme 61 est déterminée par un comité de fabricants, de toxicologues, de services d'eau et de responsables fédéraux et étatiques de la réglementation, a déclaré la NSF (qui n'est pas liée à la US National Science Foundation). La norme est reconnue par l'American National Standards Institute (ANSI) à but non lucratif et le Conseil canadien des normes (une « société d'État » fédérale). L'EPA affirme qu'elle "a soutenu le développement de normes d'essai indépendantes pour les matériaux de plomberie" dans le cadre de la norme 61, selon l'agence. La seule exigence de sécurité de l'EPA pour les tuyaux et autres matériaux de plomberie est qu'ils ne contiennent pas de plomb. Presque tous les États américains exigent que les services publics utilisent des tuyaux et d'autres produits de système de distribution d'eau certifiés selon la norme 61.

Les consommateurs ayant des questions sur la sécurité des tuyaux en contact avec l'eau potable devraient se concentrer sur les produits individuels certifiés selon les normes appropriées plutôt que sur les matériaux dont sont faits les tuyaux, a écrit NSF dans sa déclaration à Scientific American. Certaines tendances liées aux matériaux sont toutefois apparues lors de l'examen de voies de contamination spécifiques.

La perméation des tuyaux métalliques est "extrêmement rare", explique Edwards, qui en 2015 a identifié la cause des niveaux élevés de plomb au milieu de la crise de l'eau à Flint, dans le Michigan. En revanche, l'essence et les solvants peuvent imprégner les tuyaux en polyéthylène, et le benzène pur et d'autres composés organiques dangereux imprègnent également les tuyaux en PVC sans joints en caoutchouc (bien que l'essence ne le fasse pas), indique un rapport de la Water Research Foundation. Dans un document de 2009, le Plastics Pipe Institute, une organisation professionnelle, a qualifié les conclusions du rapport de "peu concluantes et peut-être trompeuses".

Tous les tuyaux peuvent lixivier leurs matériaux constitutifs dans une certaine mesure, selon un rapport de 2006 du National Research Council. Le contrôle de la corrosion peut aider à gérer le cuivre qui s'échappe des tuyaux faits de ce métal, dit Edwards. Divers types de tuyaux en plastique peuvent libérer des composés potentiellement toxiques ou cancérigènes, selon des études. Pourtant, l'EPA n'a établi aucune norme fédérale juridiquement exécutoire pour bon nombre de ces contaminants s'ils se retrouvent dans l'eau potable (en vertu de la loi sur la salubrité de l'eau potable, les normes des États en matière de contaminants doivent être au moins aussi strictes que les normes fédérales). Les questions actuelles auxquelles il faut répondre sont de savoir quels contaminants liés aux tuyaux pénètrent dans l'eau potable, dans quelle mesure ils pourraient affecter la qualité de l'eau et la santé humaine, et si des chercheurs indépendants de l'industrie ou des régulateurs gouvernementaux recherchent des contaminants spécifiques, en particulier dans le cas des tuyaux en plastique.

Plutôt que de préconiser un matériau plutôt qu'un autre pour ces lignes de service, de nombreux ingénieurs environnementaux américains affirment que le choix du matériau pour une conduite d'eau souterraine donnée devrait dépendre de facteurs tels que si une conduite sera rincée avant utilisation; la fréquence d'utilisation du tuyau ; si le tuyau passe près d'un réservoir souterrain stockant de l'essence, des eaux usées ou d'autres matières nocives ; et des conditions telles que le pH et la température de l'eau.

Par exemple, dans une étude de 2020 financée par l'EPA, l'ingénieur environnemental Patrick Gurian de l'Université de Drexel et ses collègues ont trouvé des concentrations statistiquement plus élevées de carbone organique total (TOC), une mesure non spécifique de la qualité de l'eau, dans certains tuyaux PEX que dans ceux en cuivre. Le carbone organique dans un approvisionnement en eau peut provenir de feuilles en décomposition et d'autres sources naturelles et peut s'infiltrer à partir de sources synthétiques telles qu'un tuyau en plastique.

Mais les caractéristiques des deux systèmes d'eau individuels de l'étude (à Philadelphie et à Boulder, Colorado) variaient selon la source d'eau, le désinfectant utilisé et le pH moyen, entre autres facteurs. De telles variations sont inévitables d'un système d'eau à l'autre. "Les tuyaux en plastique peuvent libérer du COT, mais cela peut être résolu par des mesures de contrôle de la qualité telles que des tests et une certification appropriés", déclare Gurian. "L'ingénierie consiste à gérer les risques et à faire des compromis. Je ne suis pas au courant d'informations qui justifieraient l'interdiction de l'utilisation de tous les plastiques comme matériaux de tuyauterie." La Plastic Pipe and Fittings Association, une association professionnelle, a écrit dans une déclaration à Scientific American que "les tuyaux en plastique ont été largement étudiés pour toutes sortes de maladies supposées depuis le début des années 1980".

Certains chercheurs affirment que les tuyaux en plastique aux États-Unis n'ont pas encore subi le même degré d'examen de la qualité de l'eau et de la santé que les tuyaux en cuivre, en fer, en acier et en ciment. Avec ces matériaux dits hérités, les méthodes pour prévenir ou remédier à la lixiviation, à la perméation et à d'autres problèmes sont bien connues, explique l'ingénieur en environnement Andrew Whelton de l'Université Purdue. Mais ce n'est pas le cas des tuyaux en plastique. Les collèges et les écoles supérieures qui forment des ingénieurs civils et des chercheurs en santé publique ont historiquement ignoré la chimie et la fabrication du plastique dans leurs programmes sur les questions de qualité de l'eau, dit Whelton.

Scott Coffin, chercheur au State Water Resources Control Board de Californie, étudie les impacts des microplastiques dans l'eau potable sur la santé humaine, ainsi que les impacts potentiels sur la santé des additifs perturbateurs endocriniens dans les systèmes de distribution d'eau. Il convient que davantage de recherches sont nécessaires sur la qualité de l'eau et les conduites d'eau potable en plastique. "Les contaminants des systèmes de distribution d'eau potable résultant des tuyaux en plastique ne sont pas explorés très souvent", déclare Coffin. "C'est une sorte d'oubli, honnêtement, dans l'industrie de l'eau."

Whelton et ses collègues ont activement poursuivi les questions sur les contaminants potentiels dans l'eau transportée dans le plastique et d'autres types de conduites d'eau potable. Dans une étude de 2014, l'équipe a identifié 11 composés organiques liés au PEX, dont le toluène - l'un des quelque 90 contaminants pour lesquels l'EPA a fixé des limites légales dans l'eau potable - dans l'eau qui était en contact avec des tuyaux PEX installés dans un bâtiment "à énergie nette zéro" vieux de six mois. Les composés n'ont pas été trouvés dans l'eau entrant dans le bâtiment. Deux ans plus tard, l'équipe a publié une étude comparant les contaminants rejetés par les tuyaux en cuivre et par 11 marques sur un total de quatre types de tuyaux en plastique. Les seuils de croissance microbienne ont été dépassés dans l'eau en contact pendant les trois premiers jours d'exposition avec trois des marques de tuyau PEX. Puis, dans une étude de 2017, Whelton et d'autres collègues ont découvert que les métaux lourds, notamment le cuivre, le fer, le plomb et le zinc, s'accumulaient sous forme de sédiments et formaient des écailles à l'intérieur des conduites d'eau potable PEX dans le système de plomberie d'une maison, vieux d'un an.

Aucune de ces trois études, toutes financées par la NSF des États-Unis (la National Science Foundation) et réalisées avec des tuyaux marqués comme certifiés selon la norme 61, n'a été conçue pour faire des allégations de santé directes, dit Whelton. Au lieu de cela, ils étaient censés révéler des contaminants potentiels - dont certains pourraient avoir des implications pour la qualité de l'eau et la santé - qui pourraient être produits par des interactions entre l'eau potable et les tuyaux en plastique.

Chacune des études, cependant, a attiré l'attention de l'autre NSF (l'organisation à but non lucratif de test et de certification), qui a déclaré un chiffre d'affaires de 123 millions de dollars en 2020. Sur une base volontaire, les fabricants de produits allant des composants du système d'eau aux fours à micro-ondes peuvent payer des frais à NSF, ou à l'un de plusieurs autres concurrents, pour évaluer si les produits répondent aux normes (qui sont souvent établies en collaboration avec NSF) et s'ils méritent une certification. Une telle certification indique qu'"une organisation indépendante a examiné le processus de fabrication d'un produit et a déterminé de manière indépendante que le produit final est conforme à des normes spécifiques de sécurité, de qualité ou de performance", selon le site Web de NSF.

En 2018, la NSF a publié un document traitant des études de 2014, 2016 et 2017 de Whelton et de ses collègues sur les conduites d'eau potable en plastique, déclarant que les conclusions et les données "ont contribué à la désinformation et à la confusion sur ces produits".

Whelton dit qu'il n'y a pas de désinformation dans les études, chacune ayant été évaluée par des pairs. La NSF "a affirmé que les informations n'étaient pas incluses dans les études alors qu'elles l'étaient réellement", dit-il, ajoutant que le document de l'organisation lui-même "est un exemple de désinformation et doit être ignoré".

En ce qui concerne la sécurité de l'eau potable et le plastique, c'est en grande partie ce qu'ont fait les organisations qui ont adhéré aux principes de remplacement des conduites de service en plomb dirigés par le NRDC, plaçant leur confiance ailleurs que dans l'industrie du plastique et les organismes de test et de certification des tuyaux. Le document de principes du groupe dirigé par le NRDC renvoie à des études et à des rapports de l'EPA, de la Water Research Foundation et de chercheurs universitaires. Et le document indique que son appel à des tuyaux de remplacement en cuivre plutôt qu'en plastique s'inspire des recommandations et des préoccupations du Healthy Building Network, de l'Association internationale des pompiers et de United Association, un syndicat de plombiers et de tuyauteurs. Comme Yvette Jordan du Newark Education Workers Caucus, une organisation qui a signé le document, le dit : "Quand vous avez tant de gens — tant d'organisations, surtout — quand ils sont d'accord..., ne devriez-vous pas en prendre note et dire : 'D'accord, nous devrions probablement réexaminer cela... et utiliser du cuivre et non du plastique' ?"

JournalisteRobin Lloyd , collaborateur à la rédaction de Scientific American, est président du conseil d'administration du Council for the Advancement of Science Writing. Suivez Robin Lloyd sur Twitter. Crédit : Nick Higgins

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Angus Chen