# Gestion des déchets et des effluents contenant des nanomatériaux. Devenir et impact dans les filières de traitement et valorisation

Association Record, M.-A. Marcoux

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Association Record, M.-A. Marcoux. Gestion des déchets et des effluents contenant des nanomatériaux. Devenir et impact dans les filières de traitement et valorisation. n°17-1022/1A, RECORD. 2019, pp.426. hal-05072134

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Submitted on 26 May 2025

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# Gestion des déchets et des effluents contenant des nanomatériaux

## Devenir et impact dans les filières de traitement et valorisation

<figure><img src="image_2.png" /></figure>
# GESTION DES DECHETS ET DES EFFLUENTS CONTENANT DES NANOMATERIAUX

## DEVENIR ET IMPACT DANS LES FILIERES DE TRAITEMENT ET VALORISATION

RAPPORT FINAL

mars 2019

M.-A. MARCOUX - ECOGEOS

<figure><img src="image_3.png" /></figure>
Créée en 1989 à l'initiative du Ministère en charge de l'Environnement, l'association RECORD – REseau COopératif de Recherche sur les Déchets et l'Environnement – est le fruit d'une triple coopération entre industriels, pouvoirs publics et chercheurs. L'objectif principal de RECORD est le financement et la réalisation d'études et de recherches dans le domaine des déchets et des pollutions industrielles.

Les membres de ce réseau (groupes industriels et organismes publics) définissent collégialement des programmes d'études et de recherche adaptés à leurs besoins. Ces programmes sont ensuite confiés à des laboratoires publics ou privés.

### Avertissement :

Les rapports ont été établis au vu des données scientifiques et techniques et d'un cadre réglementaire et normatif en vigueur à la date de l'édition des documents.

Ces documents comprennent des propositions ou des recommandations qui n'engagent que leurs auteurs. Sauf mention contraire, ils n'ont pas vocation à représenter l'avis des membres de RECORD.

* ✓ Pour toute reprise d'informations contenues dans ce document, l'utilisateur aura l'obligation de citer le rapport sous la référence :

**RECORD**, Gestion des déchets et des effluents contenant des nanomatériaux. Devenir et impact dans les filières de traitement et valorisation, 2018, 426 p, n°17-1022/1A

* ✓ Ces travaux ont reçu le soutien de l'ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie)

www.ademe.fr

### Comité de suivi de l'étude :

Jean-Paul CAZALETS – TOTAL, Bénédicte COUFFIGNAL – RECORD, Isabelle DEPORTES – ADEME, Laurent DUPONT – SNCF, Sylvain DURECU – TREDI, Céline FOURDRILIS – MTES, Julien GUILLET – ENGIE, Jean-Philippe JAEG – RECORD, Karine N'DAMITE DOSSOU – TOTAL, Michel SPILLEMAECKER – Suez Bio Energies, Paul TOSSA – EDF

© RECORD, 2019
## RESUME

De par leurs propriétés spécifiques, les nanomatériaux sont de plus en plus utilisés dans une variété de produits et dans une large gamme d'applications. Cependant, leurs caractéristiques chimiques et physiques spécifiques sont également associées à des risques potentiels pour la santé et l'environnement. Cette problématique se retrouve logiquement au niveau de la gestion des déchets : les déchets contenant ces matériaux sont actuellement gérés avec des déchets classiques sans connaissance suffisante des risques et des impacts associés sur l'environnement. Cette étude dresse un aperçu de l'état actuel des connaissances scientifiques et des lacunes existantes dans ce domaine. À partir d'une revue de la littérature et d'enquêtes auprès d'experts, cette étude précise le devenir et les impacts possibles des nanomatériaux dans les processus de traitement des déchets (recyclage, incinération, mise en décharge et traitement des eaux usées) et pointe les domaines de recherche à investiguer.

## MOTS CLES

Nanomatériaux manufacturés, déchets, recyclage, incinération, mise en décharge, traitement biologique, compostage, méthanisation, traitement des eaux usées

---

## SUMMARY

Due to their significantly enhanced properties, nanomaterials are increasingly used in a variety of widely available products and in a large range of applications. However, these specific chemical and physical characteristics are also associated with possible environmental and sanitary risks. A relative blank spot in scientific understanding lies in the area of waste management: waste containing these materials is currently managed along with conventional waste without sufficient knowledge of the associated risks and impacts on the environment. This study provides an overview of the current state of scientific insights in this area, as well as the existing knowledge gaps. Based on a literature review and experts' surveys, it investigates the fate and possible impacts of nanomaterials in specific waste treatment processes, including recycling, incineration, landfilling and wastewater treatment processes. It also highlights key messages and future research needs.

## KEY WORDS

Nanomaterial, waste, recycling, incineration, landfilling, biological treatment, composting, anaerobic digestion, wastewater treatment.
# SOMMAIRE

<table><tr><td>SOMMAIRE</td><td>4</td></tr><tr><td>GLOSSAIRE</td><td>9</td></tr><tr><td>LISTE DES ABREVIATIONS</td><td>13</td></tr><tr><td>INDEX DES FIGURES</td><td>17</td></tr><tr><td>INDEX DES TABLEAUX</td><td>21</td></tr><tr><td>Introduction générale</td><td>24</td></tr><tr><td>I. Bref retour sur la définition de « nano »</td><td>24</td></tr><tr><td>I.1 Des caractéristiques intrinsèques qui se démarquent</td><td>24</td></tr><tr><td>I.2 Une définition de « nano » qui se précise</td><td>26</td></tr><tr><td>I.3 Une définition de « nanodéchets » qui fait encore défaut</td><td>28</td></tr><tr><td>II. Champs de l'étude</td><td>30</td></tr><tr><td>III. Objectifs et structure de l'étude</td><td>30</td></tr><tr><td>IV. Méthodologie appliquée</td><td>30</td></tr><tr><td>IV.1 Une recherche bibliographique centrée sur la période 2012-2018</td><td>30</td></tr><tr><td>IV.2 L'avis des experts sollicité pour compléter le champ des connaissances actuelles</td><td>31</td></tr><tr><td>Volet 1 : Mise en contexte</td><td>32</td></tr><tr><td>1.1 L'émergence de la problématique : quand le public s'empare d'un sujet scientifique</td><td>32</td></tr><tr><td>1.1.1 Les grandes phases de développement des nanotechnologies</td><td>32</td></tr><tr><td>1.1.3 Prise d'opinion citoyenne et prospective par rapport à l'acceptabilité future des nanotechnologies</td><td>33</td></tr><tr><td>1.1.2 Les projets de référencement des NMM</td><td>35</td></tr><tr><td>1.2 Une veille réglementaire pour y voir plus clair</td><td>39</td></tr><tr><td>1.2.1 Le cadre réglementaire d'utilisation des NMM en France et au sein de l'Union Européenne</td><td>39</td></tr><tr><td>1.2.1.1 Le recensement des NMM via la réglementation française et en Europe</td><td>40</td></tr><tr><td>1.2.1.2 Les NMM via la réglementation Européenne – adaptation de REACH et CLP</td><td>47</td></tr><tr><td>1.2.1.3. La réglementation des NMM dans les produits de consommation quotidienne</td><td>49</td></tr><tr><td>1.2.2 Une réglementation quasi inexistante au niveau de la gestion des déchets</td><td>54</td></tr><tr><td>1.2.2.1 Une évolution des attitudes face à la gestion des nanodéchets</td><td>54</td></tr><tr><td>1.2.2.2 Les nanodéchets via le cadre législatif</td><td>55</td></tr><tr><td>1.2.2.3 Les nanodéchets via la réglementation du traitement des déchets</td><td>55</td></tr><tr><td>1.2.2.4 Les nanodéchets sur les flux de déchets</td><td>59</td></tr><tr><td>1.2.2.5 Les nanodéchets via la réglementation des DD et les rejets industriels</td><td>60</td></tr></table>
<table><tr><td>1.2.2.6 Recommandations de certaines instances européennes pour la gestion des nanodéchets</td><td>60</td></tr><tr><td>1.2.3 Règlementation liée à la santé humaine et à la protection de l'environnement</td><td>61</td></tr><tr><td>1.2.3.1 Promotion des instances européennes du principe de prévention et de précaution : une application difficile</td><td>61</td></tr><tr><td>1.2.3.2 Règlementation sur la protection des travailleurs exposés aux NMM et nanodéchets</td><td>63</td></tr><tr><td>1.3 Transformations subies par les NP</td><td>73</td></tr><tr><td>1.4 Des évolutions métrologiques en lien avec la réglementation</td><td>75</td></tr><tr><td>Volet 2 : Présence des nanomatériaux dans les filières de traitement de déchets</td><td>81</td></tr><tr><td>2.1 Synthèse globale des flux de NMM entrant dans les filières de valorisation et de traitement de déchets au niveau européen</td><td>82</td></tr><tr><td>Références bibliographiques</td><td>87</td></tr><tr><td>2.2 Recyclage des déchets contenant des NMM</td><td>89</td></tr><tr><td>2.2.1 Le gisement de NMM au sein de la filière de recyclage</td><td>91</td></tr><tr><td>2.2.1.1 Modélisation des flux au sein de la filière</td><td>91</td></tr><tr><td>2.2.1.2 Le comportement et devenir des NMM au sein des différentes étapes du recyclage</td><td>94</td></tr><tr><td>2.2.1.3 L'impact des NMM sur les processus de recyclage</td><td>94</td></tr><tr><td>2.2.2 Les NMM au sein des différents flux de déchet recyclés</td><td>95</td></tr><tr><td>2.2.2.1 Les NMM au sein de la filière de recyclage des plastiques</td><td>95</td></tr><tr><td>2.2.2.3 Le devenir des NMM contenus dans les déchets d'équipements électriques et électroniques et des batteries sein de la filière de recyclage</td><td>104</td></tr><tr><td>2.2.2.4 Le devenir des NMM contenus dans les Véhicules Hors d'Usage (VHU) et les pneus sein de la filière de recyclage</td><td>108</td></tr><tr><td>2.2.2.5 Le devenir des NMM contenus dans les textiles au sein de la filière de recyclage</td><td>112</td></tr><tr><td>2.2.2.6 Le devenir des NMM contenus dans les matériaux de construction au sein de la filière de recyclage</td><td>115</td></tr><tr><td>2.2.3 Bilan sur les axes de recherche actuels et futurs</td><td>120</td></tr><tr><td>2.3 Traitement des effluents liquides</td><td>130</td></tr><tr><td>2.3.1 Le traitement des effluents liquides en France</td><td>130</td></tr><tr><td>2.3.2 Les sources possibles de NMM dans les effluents</td><td>133</td></tr><tr><td>2.3.2.1 NMM issues des eaux pluviales</td><td>134</td></tr><tr><td>2.3.2.2 NMM venant des effluents urbains</td><td>136</td></tr><tr><td>2.3.2.3 NMM dans les effluents industriels</td><td>143</td></tr><tr><td>2.3.2.4 Quantification des flux de NMM dans les effluents des STEP</td><td>144</td></tr><tr><td>2.3.2.5 L'utilisation des NMM dans les process des STEP</td><td>146</td></tr><tr><td>2.3.2.6 Conclusion du paragraphe sur les sources de NMM dans les eaux usées</td><td>150</td></tr><tr><td>2.3.3 Le devenir des nanomatériaux au sein de la filière</td><td>150</td></tr></table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>2.3.3.1 État des lieux des publications sur l'impact des NMM sur les systèmes de traitement des effluents liquides</td>
      <td>150</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.3.2 Devenir théorique et transformations que subissent les NMM lors des étapes de traitement d'une STEP</td>
      <td>151</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.3.3 Devenir et transformation(s) des NMM lors de la collecte des effluents liquides</td>
      <td>153</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.3.4 Devenir et transformation(s) des NMM lors des pré-traitements des effluents liquides</td>
      <td>154</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.3.5 Devenir et transformation(s) des NMM lors des traitements primaires des effluents liquides</td>
      <td>154</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2.3.6 Devenir et transformation(s) des NMM lors des traitements secondaires biologiques des effluents liquides</td>
      <td>162</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.3.7 Devenir et transformation(s) des NMM lors des traitements tertiaires des effluents liquides</td>
      <td>172</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.4 L'impact des nanomatériaux sur les traitements des eaux usées</td>
      <td>172</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.4.2 Mécanismes de toxicité des NMM vis-à-vis de la population bactérienne des boues activées</td>
      <td>172</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.4.3 Mécanismes de défense des micro-organismes</td>
      <td>176</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.4.3 Impacts de la présence des NMM sur les performances des STEP</td>
      <td>178</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.4.4 Interaction des NMM avec d'autres polluants</td>
      <td>185</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.5 Processus d'élimination des NMM des effluents liquides par les STEP</td>
      <td>195</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.5.1 Efficacité d'élimination des NMM des effluents liquides par les STEP</td>
      <td>195</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.3.5.2 Quantification des NMM dans les effluents liquides épurés</td>
      <td>201</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.2.6 Bilan sur les axes de recherche actuels et futurs</td>
      <td>205</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4 Valorisation organique des boues de STEP contenant des NMM</td>
      <td>208</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.1 Présence des NMM dans les boues de STEP</td>
      <td>208</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.1.1 Concentrations mesurées</td>
      <td>208</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.1.2 Concentrations prédites</td>
      <td>209</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.1.3 Comparaison entre les concentrations prédites et les concentrations mesurées</td>
      <td>210</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.1.4 Evolution de la quantité de NMM dans les boues de STEP</td>
      <td>214</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.2 Devenir et impact sur le traitement anaérobie des boues</td>
      <td>215</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.3 Devenir et impact sur le compostage des boues</td>
      <td>222</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.4 Devenir lors de l'épandage des boues contenant des NMM</td>
      <td>223</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.4.1 Quantification des NMM dans les sols amendés par les boues de STEP</td>
      <td>224</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.4.2 Les transformations physico-chimiques des NMM dans les sols</td>
      <td>227</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.4.2.1 Agrégation et agglomération des NMM dans les sols</td>
      <td>228</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.4.3 Impact des NMM sur le vivant</td>
      <td>247</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.4.4.3.4 Conclusion de l'impact des NMM lors de l'épandage des boues</td>
      <td>290</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5 Incinération des déchets contenant des NMM</td>
      <td>329</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>2.5.1 Les sources possibles de NMM dans la filière incinération</td>
      <td>331</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.2 Le comportement et devenir des NMM au sein de la filière incinération</td>
      <td>334</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.2.1 Procédés subis par les (nano)déchets lors de l'incinération</td>
      <td>334</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.2.1 Comportement de certains NMM pendant la combustion</td>
      <td>336</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.2.3 Comportement de certains NMM lors du dépoussiérage et de l'épuration des fumées</td>
      <td>350</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.2.4 Comportement de certains NMM lors du traitement des résidus d'épuration des fumées</td>
      <td>355</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.2.5 Comportement de certains NMM lors du traitement des mâcheurs</td>
      <td>357</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.3 L'impact des nanomatériaux sur la filière et les traitements mis en œuvre</td>
      <td>357</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.3.1 Quels effets (positifs ou négatifs) selon le type de NMM</td>
      <td>357</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.3.2 Prise en compte de la spécificité NMM dans le choix des meilleures techniques disponibles</td>
      <td>361</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.5.4 Bilan sur les axes de recherche actuels et futurs</td>
      <td>361</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6 Stockage des déchets contenant des NMM</td>
      <td>371</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.1 Différents modes de stockage et principaux rejets à l'environnement</td>
      <td>371</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2 Les sources possibles de NMM en stockage</td>
      <td>372</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2.1 Sources possibles en ISDD</td>
      <td>372</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2.2 Sources possibles en ISDND</td>
      <td>373</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2.3 Sources possibles en ISDI</td>
      <td>374</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2 Le devenir des nanomatériaux au sein de la filière</td>
      <td>374</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2.1 Potentiel de relargage par les lixiviats d'ISDND</td>
      <td>375</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2.2 Potentiel de relargage par les lixiviats d'ISDI</td>
      <td>378</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2.3 Potentiel de relargage en ISDD</td>
      <td>378</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.2.4 Potentiel de relargage par le biogaz</td>
      <td>379</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.3 L'impact des nanomatériaux sur la filière et les traitements mis en œuvre</td>
      <td>379</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.3.1 Impact sur la méthanogenèse</td>
      <td>379</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.3.2 Impact sur la toxicité des lixiviats</td>
      <td>380</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.3.3 Risque de pénétration et transport des NMM dans les barrières de confinement</td>
      <td>381</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.3.4 Capacité de traitement des NMM par les techniques actuelles de traitement des lixiviats</td>
      <td>381</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.4 Bilan sur les axes de recherche actuels et futurs</td>
      <td>384</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.4.1 Recherches complémentaires sur la présence de NMM au sein du biogaz</td>
      <td>385</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.4.2 Recherches sur le relargage de NMM par les déchets stockés en ISDI</td>
      <td>385</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.4.3 Recherches complémentaires sur le comportement et devenir des NMM au sein des lixiviats d'ISDND</td>
      <td>386</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>2.6.4.4 Recherches complémentaires sur le traitement des pollutions et des lixiviats</td>
      <td>386</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table><tr><td>2.6.4.5 Vers de meilleurs pratiques de stockage des NMM ?</td><td>387</td></tr><tr><td>Conclusions</td><td>394</td></tr><tr><td>Différentes sources de nanodéchets</td><td>394</td></tr><tr><td>Un début de prise en compte de la spécificité des nanodéchets dans la réglementation</td><td>395</td></tr><tr><td>Quelle connaissance de la présence des NMM dans les déchets ?</td><td>396</td></tr><tr><td>Impact et enjeux liés à la présence de NMM au sein des filières de traitement</td><td>396</td></tr><tr><td>Enjeux liés au recyclage de déchets contenant des NMM</td><td>397</td></tr><tr><td>Enjeux liés au traitement en STEP d'effluents contenant des NMM</td><td>398</td></tr><tr><td>Enjeux liés à la valorisation organique de boues de STEP</td><td>400</td></tr><tr><td>Enjeux liés à l'incinération de déchets contenant des NMM</td><td>401</td></tr><tr><td>Enjeux liés au stockage de déchets contenant des NMM</td><td>404</td></tr><tr><td>Enjeux liés à la quantification des nano dans les déchets et à leur métrologie au sein des filières</td><td>405</td></tr><tr><td>Enjeux globaux pour la gestion des nanodéchets</td><td>406</td></tr><tr><td>Enjeux globaux pour la gestion des nanodéchets</td><td>406</td></tr><tr><td>Annexes</td><td>407</td></tr><tr><td>Annexe 1. Liste des projets en lien avec les NMM</td><td>407</td></tr><tr><td>Annexe 2. Liste des réseaux en lien avec les NM</td><td>410</td></tr><tr><td>Annexe 3. Liste de produits du quotidien contenant des NMM (non-exhaustive)</td><td>411</td></tr><tr><td>Annexe 4. Réglementation européenne liée aux NM (adapté de Broomfield et al., 2016)</td><td>416</td></tr><tr><td>Annexe 5</td><td>421</td></tr><tr><td>Résultats de la modélisation de Keller et al. (2013)</td><td>421</td></tr><tr><td>Résultats de la modélisation de Sun et al. (2014)</td><td>424</td></tr><tr><td>Résultats de la modélisation de Heggelund et al. (2016)</td><td>425</td></tr></table>
# GLOSSAIRE

**Absorption** : phénomène ou processus physique et chimique dans lequel des atomes, molécules ou ions pénètrent dans une phase gazeuse, liquide ou solide.

**Adsorption** : Phénomène de surface par lequel des atomes, des ions ou des molécules se fixent sur une surface solide depuis une phase gazeuse, liquide ou une solution solide.

**Agglomérat** : ensemble de particules ou d'agrégats, ou mélange de deux, faiblement liés, dont la surface externe résultante est sensiblement égale à la somme des surfaces de chacun des éléments qui le composent. Les forces qui assurent la cohésion d'un agglomérat sont, par exemple, des liaisons faibles, des forces de Van der Waals ou des forces résultant d'une intrication physique simple (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).

**Agrégat** : particule composée de particules fortement liées ou fusionnées, dont la surface externe résultante peut être significativement plus petite que la somme des surfaces calculées de chacun des éléments qui la composent. Les forces qui assurent la cohésion d'un agrégat sont, par exemple, des liaisons fortes, de nature covalente ou des forces résultant d'un frittage ou d'une intrication physique complexe (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).

**Ammonification** : libération d'ammoniac ($NH_3$) par de la matière organique sous forme d'azote, c'est à dire azotée, et provoquée par l'action de micro-organismes, puis sa transformation en ions ammonium ($NH_4^+$). C'est l'une des phases du cycle de l'azote, elle se passe en milieu aérobie. Elle précède la phase de nitrification.

**Biofilm** : communauté multicellulaire plus ou moins complexe, souvent symbiotique, de micro-organismes (bactéries, champignons, algues ou protozoaires), adhérant entre eux et à une surface, et marquée par la sécrétion d'une matrice adhésive et protectrice.

**Biogaz** : Gaz résultant du processus de dégradation biologique des matières organiques en l'absence d'oxygène. Il contient une forte proportion de méthane (50 %) et possède donc un fort potentiel calorifique et énergétique.

**Boues activées** : microfaune bactérienne, qui dégrade la matière organique lors du traitement des eaux usées biologiques aérobies. Une boue activée se compose principalement de bactéries, de champignons et de protozoaires.

**Concentration Critique de Coagulation** : concentration en électrolytes pour laquelle le maximum de répulsion s'annule.

**Colloïde** : suspension d'une ou plusieurs substances, dispersées régulièrement dans une autre substance, formant un système à deux phases séparées ; il peut prendre des formes diverses, liquide, gel ou pâte. Dans un fluide, il forme une dispersion homogène de particules dont les dimensions vont du nanomètre au micromètre. Certaines substances naturelles (ex : le lait), mais aussi de nombreuses substances d'intérêt industriel, pratique ou alimentaire se présentent sous cette forme, comme les colles (d'où le nom de colloïde), les encres, la pâte de ciment, les gelées et des compositions épaisses comme la sauce béarnaise ou la mayonnaise.

**Contacteur biologique rotatif (RBC)**, aussi appelé traitement par disques biologiques ou biodisques : bassin d'une station d'épuration dans lequel des disques sont disposés en série en rotation à faible vitesse pour qu'un biofilm bactérien s'y développe.

**Couchage** : procédé utilisé dans l'industrie de la papèterie pour disperser des pigments, liants, adjuvants (papiers impression-écriture) ou une émulsion de polymère, de cire, etc. (couches barrières), et également améliorer la résistance mécanique ce qui facilite les étapes de transformation du papier.

**Dénitrification** : réduction des ions nitrates $NO_3^-$ en ions ammonium $NH_4^+$ ou en azote gazeux $N_2$ par les bactéries dénitrifiantes ou des organismes dénitrifiants.

**Eco-sphère** : Sphère aux compartiments de l'environnement (eau, air, eau, sédiment) tel que pris en compte dans l'étude de modélisation du devenir des NMM par Sun et al. (2014).

**Extrusion** : procédé de fabrication (thermo)mécanique par lequel un matériau compressé est contraint de traverser une filière ayant la section de la pièce.
**Frittage** : Procédé de fabrication consistant à chauffer une poudre sans la mener jusqu'à la fusion. Sous l'effet de la chaleur, les grains se soudent entre eux, ce qui forme la cohésion du produit final.

**Lixiviats** : eaux qui ont percolé à travers les déchets stockés en décharge en se chargeant bactériologiquement et chimiquement.

**Homo-agrégation** : agrégation avec d'autres nanoparticules.

**Hétéro-agrégation** : agrégation avec d'autres particules (type et/ou taille différentes).

**Hydrolyse** : réaction chimique dans laquelle une liaison covalente est rompue par action d'une molécule d'eau.

**Macromolécule** : (également appelé polymère) molécule de masse moléculaire élevée formée d'unités chimiques liées par une liaison covalente. Les macromolécules naturelles peuvent être organiques ou inorganiques. Entre autres, les protéines, polysaccharides, acides nucléiques sont des macromolécules naturelles.

**Matériau nanostructuré** : matériau ayant une structure interne ou de surface à l'échelle nanométrique. Si une ou plusieurs dimensions externes sont à l'échelle nanométrique, il est recommandé d'utiliser le terme nano-objet (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).

**Nano-adsorbants** : nanomatériau offrant une grande surface spécifique, une haute réactivité, une cinétique rapide, et des affinités spécifiques pour certains polluants. Les nano-adsorbants permettent notamment d'éliminer les métaux lourds des effluents liquides.

**Nano-catalyseurs** : nanomatériau augmentant l'activité catalytique via une amélioration de la réaction et de la dégradation des polluants surfaciques.

**Nano-composites** : matériaux composés pour tout ou partie de nano-objets qui leur confèrent des propriétés améliorées ou spécifiques de la dimension nanométrique. Les nano-objets sont incorporés dans une matrice ou sur une surface afin d'apporter une nouvelle fonctionnalité ou de modifier certaines propriétés mécaniques, magnétiques, thermiques, etc.

**Nanodéchet** : [aucune définition réglementaire actuellement] dans l'étude, le terme de nanodéchet peut inclure :

- des NMM purs issus des laboratoires de recherche ou encore de l'industrie les produisant ;

- des NMM contenus dans les produits du quotidien (cosmétiques, produits de l'agro-alimentaire, nouvelles technologies, textiles d'habillement, matériaux de construction, etc.) ;

- des produits contaminés par des NM manufacturés.

**Nanomatériaux naturels (NMN)** : nanomatériaux présents dans l'environnement comme les NM issus de l'activité volcanique ou encore de feux de forêt.

**Nanomatériaux anthropiques (NMA)** : nanomatériaux produits de manière non intentionnelle par les activités humaines telles que l'industrie ou encore les gaz de pots d'échappement ;

**Nanomatériaux manufacturés (NMM)** : nanomatériaux volontairement produits pour profiter de leurs propriétés intrinsèques.

**Nanomatériau** :

- définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011 : matériau ayant une dimension externe à l'échelle nanométrique ou possédant une structure interne ou une structure de surface à l'échelle nanométrique. Ce terme générique comprend les nano-objets et les matériaux nanostructurés.

- Règlement Cosmétique n°1223/2009 : matériau insoluble ou bio-persistant, fabriqué intentionnellement et se caractérisant par une ou plusieurs dimensions externes, ou une structure interne, sur une échelle de 1 à 100 nm.

**Nano-membrane** : structures synthétiques avec une épaisseur en dessous de 100 nm et un rapport surface/volume important.

**Nano-objet** : matériau ayant une, deux ou les trois dimensions externes à l'échelle nanométrique (c'est-à-dire inférieure à 100 nanomètres) (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).
**Nanoparticule** : nano-objet ayant les trois dimensions externes à l'échelle nanométrique. Si les longueurs du plus grand et du plus petit axe du nano-objet diffèrent de manière significative (généralement d'un facteur supérieur à trois), les termes nanofibre ou nanoplaque sont destinés à être utilisés à la place du terme nanoparticule (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).

**Nanofibre** : nano-objet ayant deux dimensions externes similaires à l'échelle nanométrique et la troisième dimension externe significativement plus grande (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).

**Nanoplaque** : nano-objet ayant une dimension externe à l'échelle nanométrique et les deux autres dimensions externes significativement plus grandes (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).

**Nanostructure** : composition de parties constitutives liées entre elles, dans laquelle une ou plusieurs de ces parties sont des régions à l'échelle nanométrique (définition de la norme ISO TS 80004-4 : 2011).

**Nitrification** : processus biologique par lequel les nitrates sont produits dans l'environnement. Celle-ci se fait en deux étapes distinctes, chacune sous l'action de micro-organismes différents. Étape 1 : l'ammoniac est oxydé en nitrite, c'est la nitritation, appelée également nitrosation. Étape 2 : le nitrite est oxydé en nitrate, c'est la nitratation.

**Numéro CAS** : numéro d'une substance chimique, polymère, séquence biologique et alliage est son numéro d'enregistrement unique auprès de la banque de données de Chemical Abstracts Service (CAS), une division de l'American Chemical Society (ACS).

**PM10** : particules dont le diamètre est inférieur à 10 µm ;

**PM2,5** : particules dont le diamètre est inférieur à 2,5 µm ;

**PM1,0** : particules dont le diamètre est inférieur à 1 µm ;

**PM0,1** : particules dont le diamètre est inférieur à 0,1 µm

**Particules ultrafines** : ensemble des particules dont le diamètre est inférieur de 0,1 µm (soit 100 nm).

**Photocatalyse oxydative** : processus oxydatif avancé qui permet d'éliminer les traces de polluants et de microbes pathogènes des eaux traitées.

**Potentiel zêta** : charge électrique qu'une particule acquiert grâce au nuage d'ions qui l'entourent quand elle est en suspension ou en solution. En effet, lorsque celle-ci est en mouvement dans un liquide, elle s'entoure d'ions organisés en une « double couche électrique ». Une partie des ions s'accroche à la particule formant ainsi une couche d'ions adhérents dite couche dense. L'autre partie des ions forme une couche non liée dite diffuse. Le « plan de cisaillement » délimite ces deux couches. C'est la différence de potentiel entre le milieu de dispersion et le potentiel au plan de cisaillement qui définit le potentiel Zêta. Ce potentiel représente la mesure de l'intensité de répulsion ou d'attraction électrostatique entre particules. Sa mesure apporte une compréhension des causes de dispersion, d'agrégation ou de flocculation et une solution d'amélioration de la formulation de dispersions, d'émulsions ou de suspensions (SDTech Nano, 2017¹).

**Point de charge zéro** : le caractère acide ou basique d'une surface s'exprime par son point isoélectrique " Is ou IEPS (Iso Electric point for the surface) " ou point de charge nulle " PCN ou PZC (Point of Zero Charge) ", défini comme le pH de la solution aqueuse dans laquelle le solide existe sous un potentiel électrique neutre.

**Point de fusion (ou température de fusion)** : température à une pression donnée, à laquelle un élément pur ou un composé chimique fond c'est-à-dire passe de l'état solide à l'état liquide.

**Réacteur séquentiel discontinu** (ou sequencing batch reactors » : SBR) : Bassin d'une station d'épuration où les phases de traitement se déroulent les unes après les autres dans le même bassin,

<footnote n="1">¹ http://nano.sd-tech.com/files/fr/pdf/publication/2017/Zeta.pdf</footnote>
appelé réacteur, ou les bassins sont disposés en série (décanteur primaire, bassin d'aération, décanteur secondaire par exemple).

**Revêtement** : revêtement peuvent être utilisé comme finition sur des matériaux simples et leur conférer des propriétés spécifiques en fonction des exigences. Les fines nanoparticules contenues dans un nanorevêtement collent à la surface enduite pour faire corps avec celle-ci au lieu de lui appliquer une couche supplémentaire. Ce procédé crée une barrière homogène de l'intérieur de la surface, ce qui rend le support hydrophobe et facile à nettoyer.

**Substances à l'état nanoparticulaire** :

- **Article R523-12** - code de l'environnement : substances fabriquées intentionnellement à l'échelle nanométrique, contenant des particules, non liées ou sous forme d'agrégat ou sous forme d'agglomérat, dont une proportion minimale des particules (...) présente une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm.

- **Recommandation 2011/696/EU** : Au moins 50 % des particules, dans la répartition numérique par taille, présentent une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm.

**Techno-sphère** : Sphère liée à la valorisation et au traitement des déchets (STEP, CVE, ISD et Recyclage) tel que pris en compte dans l'étude de modélisation du devenir des NMM par Sun et al. (2014).

**Textiles « à nano-finition »** : fabriqués par ajout d'un revêtement contenant des NMM ou par création de surfaces nanostructurés sur un support de fibres, après fabrication du tissu.

**Textiles nanocomposites** : textiles qui contiennent des fibres composites avec 1 ou plusieurs fibres nanostructurés ou à nano-échelle. Avant la fabrication du tissu, les NMM sont incorporés aux fibres pour leur donner les propriétés des NMM (augmentation de la résistance des fibres avec les NTC par exemple).

**Textiles nano-fibreux** : textiles composés de nanofibres. La nanofibre est composée d'un unique matériau ou d'un composite dont la section ou la longueur est de dimension nanométrique. Les fibres ont des propriétés spécifiques acquises par la composition du NMM (les fibres de NTC sont très résistantes) ou par leur taille (pour les filtres par exemple, qui, étant donnée leur taille ont une plus grande surface, donc une plus grande porosité donc une meilleure efficacité).

**Textiles nanotechnologiques non façonnés** : ces derniers textiles se servent des nanotechnologies pour remplacer d'autres techniques. Par exemple, pour remplacer les couches permettant l'adhésion, ils utilisent des NP.

**Vitrification** : principe consistant en une rétention physico-chimique des polluants d'un déchet dans une matrice vitreuse, obtenue par un traitement à haute température, généralement au-dessus de 1 400°C
LISTE DES ABREVIATIONS

ACV : Analyse de Cycle de Vie

ADN : acide désoxyribonucléique

AESA : Autorité Européenne de Sécurité des Aliments

AF : Acides fulviques

AFSSET : Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail

Ag-Z : zéolite d'argent

AgCl : Chlorure d'argent

Ag₂S : sulfure d'argent

Ag₂SO₄ : sulfate d'argent

AH : Acides humiques

ALT : Acide LipoTéichoïque

ANR : agence nationale de la recherche

ANSES : Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail

ANSM : Agence française de sécurité du médicament et des produits de santé

APPA : Association pour la Prévention de la Pollution Atmosphérique

ARN : acide ribonucléique

BA : Boues Activées

BdD : bases de données

BEUC : Bureau européen des unions de consommateurs

BIAC : Comité consultatif économique et industriel

BQ : Boite Quantique

BQ-CdSe : Boite Quantique de carbone-sélénium

BQ-CdTe : Boite Quantique de tellure de cadmium

BQ CdSe/ZnS : Boite Quantique de CdSe/ZnS

BQ-GaN : Boite Quantique de nitride de gallium

BQ-InP : Boite Quantique d'indium phosphide

BREF : Best Available Techniques Reference Document

BTP : Bâtiment Travaux publics

B2B : Buisness 2 Buisness

C₆₀ : fullerène

C₇₀ : fullerène

CCC : Concentration critique de coagulation

CE : Commission Européenne

CEA : Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives

CEREGE : Centre Européen de Recherche et d'Enseignement en Géosciences de l'Environnement

CLP : Classification Labelling and Packaging

CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique

COD : carbone organique dissous

COMMPS : Combined Monitoring based and Modelling based Priority Settings

CMR : Cancérogène, Mutagène, Reprotoxique

CPI : Consumer Product Inventory

CPP : Comité de la prévention et de la précaution du Ministère de l'écologie et du développement durable

CPNP : Cosmetic Products Notification Portal

CSR : Combustible Solide de Récupération

CSSC : Comité scientifique pour la sécurité des consommateurs

CVD : Dépôt chimique en phase vapeur

DA : Digestion anaérobie

DBO : Demande Biologique en Oxygène

DCO : Demande Chimique en Oxygène

DD : Déchets Dangereux

DEEE : Déchets d'Équipements Électriques et Électroniques

DGCCRF : Direction générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des fraudes

DGCIS : Direction Générale de la Compétitivité de l'Industrie et des Services

DGS : Direction générale de la santé

DGT : Direction générale du travail

DLS : Dynamic Light Scattering
DMA : Déchets Ménagers et Assimilés

DNDAE : Déchets Non Dangereux des Activités Économiques

DRO : Dérivés Réactifs de l'Oxygène

ECHA : Agence Européenne des Produits Chimiques

ECHA-NMWG : Groupe de travail sur les Nanomatériaux de l'ECHA (Nanomaterial Working group)

EDX : Elemental X-ray Analysis

EEE : Équipement Électriques et Électroniques

EPE : Entreprises Pour l'environnement

E-PRTR : Reglement N°166/2006 concernant la création d'un registre européen des rejets et des transferts de polluants

E170 : carbonate de calcium

E171 : dioxyde de titane

E172 : oxyde de fer

EVA : Matrice thermoplastique de poly(éthylène-co-vinylacétate)

FI-FFF : Flow-field-flow Fractionation / FFF : Free Flow Fractionation / Sed-FFF : sedimentation field-flow Fractionation

GB : Grande Bretagne

GEDEN : Gestion Des Déchets Et Des Effluents Contenant Des Nanomatériaux

HDPE : polyéthylène haute densité

HPLC : (CLHP en français) Chromatographie en phase liquide à haute performance

ICP-MS : Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

IED : directive sur les Émissions Industrielles

INC : Incinération

INCO : règlement sur l'information du consommateur sur les denrées alimentaires

INERIS : Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques

INRS : Institut National de Recherche et de Sécurité

InVS : Institut de Veille Sanitaire

IPPC : Integrated Pollution Prevention and Control

IRSTEA : Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour l'Environnement et l'Agriculture

ISDD : Installation de Stockage de Déchets Dangereux

ISDI : Installation de Stockage de Déchets Inerte

ISDND : Installation de Stockage de Déchets Non Dangereux

IUPAC : Union internationale de chimie pure et appliquée

JRC : Joint Research Centre

LDH : enzyme lacticodéshydrogénase

LF : filière stockage (Landfill)

LNE : Laboratoire National de métrologie et d'essais

LPS : LipoPolySaccharides

MBBT : méthylène bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol

MEC : concentrations mesurées

MES : Matière En Suspension

MFC : MicroFibrille de Cellulose

MIDI : mâchefers résultant de l'incinération des déchets industriels

MIOM : mâchefers résultant de l'incinération des ordures ménagères

MO : Matière Organique

MOD : Matière Organique Dissoute

MON : Matière Organique Naturelle

MTD : Meilleures Techniques Disponibles

Nano-Ag : nanoparticule d'argent

Nano-Ag₂S : nanoparticule de sulfure d'argent

Nano-Al₂O₃ : nanoparticule de trioxyde d'aluminium

Nano-Au : nanoparticule d'or

Nano-CaCO₃ : nanoparticule de carbonate de calcium

Nano-CeO₂ : nanoparticule de dioxyde de cérium

Nano-Co : nanoparticule de cobalt

Nano-Cu : nanoparticule de cuivre

Nano-CuO : nanoparticule d'oxyde cuivrique

Nano-Cu₂O : nanoparticule d'oxyde cuivreux

Nano-Fe₂O₃ : nanoparticules d'oxyde de fer (III)
Nano-NiO : nanoparticule d'oxyde de nickel

Nano-SiO₂ : nanoparticule de dioxyde de silicium

Nano-TiO₂ : nanoparticule de dioxyde de titanium

Nano-ZnO : nanoparticule d'oxyde de zinc

Nano-ZnS : nanoparticule de sulfure de zinc

NH₄⁺ : ammonium

NIA : Nanotechnology Industries Association

NIR : nitrite réductase

NM : NanoMatériau

NMA : NanoMatériau Anthropiques

NMM : NanoMatériau Manufacturé

NMN : NanoMatériau Naturel

NOAA : nano-objets agrégés ou bien agglomérés

NO₃⁻ : nitrates

NO₂⁻ : nitrites

NOR : nitrite oxydoreductase

NP : NanoParticule

NTA : Nanoparticule Tracking Analysis

NTC : nanotube de carbone

NTK : Azote Kjeldahl

NR : nitrate réductase

OCDE : Organisation de Coopération et de Développement économiques

OES : Optical Emission Spectroscopy

OMA : ordures ménagères et assimilées

ONG : Organisation Non Gouvernementale

OPECST : Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques

PAH : polyhydroxyalcanoates

PLA : Acide PolyLactique

PCB : polychlorobiphényles

PCDD : polychlorodibenzo-p-dioxines

PCDF : polychlorodibenzo-furanes

PCT : polychloroterphényles

PCZ : Point de charge zéro

PE : Polyéthylène

PEC : concentrations prédites

PET : Polyéthylène Téréphtalate

PFNC : Plateforme de NanoCaractérisation

PHS : priority hazardous substances

POSS : Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane

PP : Polypropylène

PPK : polyphosphate kinase

PPX : exopolyphosphatase (PPX)

PS : Polystyrène

PTFE : PolyTétraFluoroÉthylène

PVA : Polyvinyl Alcool

PVC : Polyvinyle de chlorure

PVP : PolyvinylPyrrolidone

RBC : contacteur biologique rotatif

RBS : Réacteur Biologique Séquentiel

REACH, Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals

REC : Recyclage

REFIDI : Résidus d'épuration des fumées d'incinération des déchets industriels

REFIOM : Résidus d'épuration des fumées d'incinération des ordures ménagères

RISE : Réseau intersyndical de sensibilisation à l'environnement de Belgique

RLD : Rejet de Lactate Déshydrogénase

RPB : Règlement Produits Biocides

SEM : Scanning Electron Microscopy

SHENIHR : Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks

SiO₂ : silice

SMPS : spectromètre à balayage de mesure de taille par mobilité de particules
SOD : superoxyde dismutase

SPE : Substances Polymériques Extracellulaires

STEP : STation d'EPuration

STOA : Science and Technology Options Assessment

TBT : tributylétains, composés organostanniques

TDN : température de destruction ou de détérioration de la nanostructure

TEM : Transmission Electron Microscopy

TIP : Tyre Industry Project

TMeT : triméthyltin, composés organostanniques

UE : Union Européenne

UIOM : unités d'incinération d'ordures ménagères

UV : UltraViolet

UWWTD : Urban Waste Water Treatment Directive

VHU : Véhicule Hors d'Usage

VLE : valeurs limites d'émissions

WBCSD : Conseil mondial des entreprises pour un développement durable

WPRPW : Working Party on Resource Productivity and Waste

WPMN : Working Party on Manufactured Nanomaterials

XAS : X-ray Absorption Spectroscopy
INDEX DES FIGURES

<table><tr><td>Figure 1. Le nanomonde (Frejafon, 2015)</td><td>24</td></tr><tr><td>Figure 2. Du nano-objet aux matériaux nanostructurés (Frejafon, 2015)</td><td>27</td></tr><tr><td>Figure 3. Flux des nanomatériaux en fin de vie (RECORD, 2012)</td><td>29</td></tr><tr><td>Figure 4. Les grandes phases du développement initial des nanotechnologies (adapté de Sciences&Vie, 2010)</td><td>33</td></tr><tr><td>Figure 5. Nombres de déclarations, de déclarants et tonnage de NMM déclarés sur la plateforme R-nano (adapté du rapport R-Nano, 2017)</td><td>42</td></tr><tr><td>Figure 6. Déclarants sur le site R-Nano (Keifer et Franco, 2017)</td><td>43</td></tr><tr><td>Figure 7. Conditions d'autorisation de commercialisation des cosmétiques contenant des NP</td><td>52</td></tr><tr><td>Figure 8. Encadrement réglementaire de l'EU sur la gestion des déchets (adapté de Ponce del Castillo A., 2014)</td><td>54</td></tr><tr><td>Figure 9. Echelle des particules (CITEPA, 2017)</td><td>57</td></tr><tr><td>Figure 10. Flux de déchets pour une gestion française (adapté d'AMORCE, 2007)</td><td>82</td></tr><tr><td>Figure 11. Structure générale du modèle de flux de matières selon Sun et al. (2014)</td><td>83</td></tr><tr><td>Figure 12. Distribution relative de produits en fin de vie contenant des NMM, selon quatre modes de gestion et trois scenarii : Europe (EU), Royaume Unis (UK) et Danemark (DK) (Heggelund et al., 2016)</td><td>84</td></tr><tr><td>Figure 13. Flux de déchets solides contenant des NMM arrivant dans les filières stockage (LF), incinération (INC) et recyclage (REC) en Europe (Adam et Nowack, 2017)</td><td>87</td></tr><tr><td>Figure 14. Présence de NMM dans la filière de recyclage en Europe, Danemark et GB (Heggelund et al. 2016)</td><td>91</td></tr><tr><td>Figure 15. Sources de NMM au sein des déchets entrant dans la filière de recyclage en Suisse (Caballero-Guzman et al. 2015)</td><td>93</td></tr><tr><td>Figure 16. Processus de transformation des NMM (adapté de Mitrano et al. 2015)</td><td>95</td></tr><tr><td>Figure 17. Secteurs d'utilisation du plastique en France en 2012 (Cossardeaux, 2013)</td><td>96</td></tr><tr><td>Figure 18. Modes de valorisation des déchets plastiques en France (Schneider, 2018)</td><td>97</td></tr><tr><td>Figure 19. Étapes du recyclage mécanique des plastiques</td><td>98</td></tr><tr><td>Figure 20. Émissions possibles de NMM lors du recyclage du plastique</td><td>99</td></tr><tr><td>Figure 21. Méthodologie appliquée par Sanchez et al. (2014) pour déterminer l'influence lors du recyclage de la présence des NMM dans les films plastiques</td><td>100</td></tr><tr><td>Figure 22. Étapes de recyclage du papier et recherche des émissions de NMM</td><td>103</td></tr><tr><td>Figure 23. Schéma des nano-ZnO dans l'emballage papier (Zhang et al., 2016)</td><td>103</td></tr><tr><td>Figure 24. Devenir des nano-ZnO lors du processus de recyclage d'après Zhang et al. (2016)</td><td>104</td></tr><tr><td>Figure 25. Particules de noir de carbone et de silice utilisés dans les pneus (Peters, 2009)</td><td>110</td></tr><tr><td>Figure 26. Modes de valorisation des pneus en France en 2016 en tonnes par an et en % (ADEME, 2017)</td><td>111</td></tr><tr><td>Figure 27. Etapes de fabrication et de recyclage des textiles</td><td>114</td></tr></table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 28. Existence des NMM dans les matériaux de construction utilisés en Suisse d'après une enquête auprès des professionnels réalisée par Hincapié et al. (2015)</td>
      <td>116</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 29. Types de NMM présents dans les matériaux de construction utilisés en Suisse issus de l'enquête d'Hincapié et al. (2015)</td>
      <td>117</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 30. Répartition des utilisations des NMM dans le secteur de construction japonais (adapté de Suzuki et al. 2018)</td>
      <td>118</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 31. Schéma de diffusion des NMM au sein des autres filières de traitement et via le recyclage.</td>
      <td>123</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 32. Etapes de traitement des effluents liquides (Bassompierre, 2007).</td>
      <td>131</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 33. Étapes de création d'un biofilm (Bellon-Fontaine et al. 2018).</td>
      <td>132</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 34. Sources et voies de rejets des NMM dans l'environnement (adapté de Kim, 2014).</td>
      <td>134</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 35. Répartition du nombre de publication en fonction du type de matrice étudié contenant les NMM (schéma de gauche) et du type de rejets mesuré ou observé issu de ces matrices dans les liquides lors des tests de lavage (schéma de droite) (adapté de Froggett et al., 2014).</td>
      <td>135</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 36. Répartition des NMM utilisés dans les produits cosmétiques à partir de la BdD PEN (Raj et al., 2012).</td>
      <td>137</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 37. Pourcentage de revêtement d'argent émis lors d'un cycle de lavage et le pourcentage de nanoparticules (Nanowerk, 2014)</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 38. Nombre d'études sur les rejets des textiles contenant des NMM (issu de Froggett et al. 2014 et adapté avec les données des sources et de Caballero-Guzmann et Nowack 2016).</td>
      <td>141</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 39. Nano composites pouvant être utilisé dans les processus des STEP (adapté de Zhang Z. et al., 2016).</td>
      <td>148</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 40. Schéma de traitement dans les STEP (adapté de Brar et al., 2010).</td>
      <td>152</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 41. Principales transformations des NMM lors des traitements primaires des STEP (adapté de Brar et al., 2010).</td>
      <td>155</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 42. Schéma du contact des NMM avec la membrane cellulaire pour les bactéries Gram positives et Gram négatives (adapté de Wang et Chen, 2015).</td>
      <td>163</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 43. Récapitulatif des transformations que subissent les NMM dans les STEP (Lowry et al., 2012).</td>
      <td>169</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 44. Mécanismes de protection et d'adaptation de la communauté bactérienne à la présence des NMM (Tang et al., 2018).</td>
      <td>178</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 45. Transformation de l'azote dans les boues activées (adapté de Calner, 2017, p.51).</td>
      <td>181</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 46. Comparaison des concentrations prédites et mesurées issu de Gottschalk et al. (2013).</td>
      <td>210</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 47. Concentrations de nano-TiO<sub>2</sub> mesurées (points orange) et prédites (points bleus) dans les boues de STEP dans la littérature – pour la publication de Gottschalk et al. (2015) le nombre (1) représente la concentration de nano-TiO<sub>2</sub> photocatalytique et la valeur (2) de cette même publication représente la concentration de nano-TiO<sub>2</sub> photostable.</td>
      <td>212</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 48. Concentrations prédites de nano-Ag dans les boues de STEP.</td>
      <td>213</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 49. Concentrations prédites de nano-ZnO dans les boues de STEP.</td>
      <td>213</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 50. Concentrations prédites de fullerènes dans les boues de STEP.</td>
      <td>214</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 51. Concentrations prédites de NTC dans les boues de STEP.</td>
      <td>214</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 52. Evolution des concentrations des NMM dans les boues des STEP aux USA (Gottschalk et al., 2010).</td>
      <td>215</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table><tr><td>Figure 74. Voies possibles empruntées par les NM au sein de la filière incinération (Holder et al., 2013)</td><td>364</td></tr><tr><td>Figure 75. Évaluation du risque associé aux NM au sein de la filière, au travers d'un arbre de décision (Roes et al., 2012)</td><td>365</td></tr><tr><td>Figure 76. Filières impactées par les effluents issus de l'incinération</td><td>366</td></tr><tr><td>Figure 77. Les points d'entrée potentiels et les voies d'émission des ENM dans et hors des décharges (ISDND) (Part et al. 2018)</td><td>384</td></tr><tr><td>Figure 78. Résumé des études examinées traitant des déchets contenant des NMM et de leurs implications potentielles en stockage (Part et al., 2018)</td><td>385</td></tr><tr><td>Figure 79. Effluents issus des différents modes de stockage et présence potentielle de NMM</td><td>387</td></tr><tr><td>Figure 80. Cycle de vie des produits contenant des NMM (Part et al., 2018)</td><td>394</td></tr><tr><td>Figure 81. Schéma de diffusion des NMM au sein des autres filières de traitement et via le recyclage.</td><td>398</td></tr><tr><td>Figure 82. Schéma du cheminement des NMM dans les STEP</td><td>400</td></tr><tr><td>Figure 83. Filières impactées par les effluents issus de l'incinération</td><td>403</td></tr><tr><td>Figure 84. Effluents issus des différents modes de stockage et présence potentielle de NMM</td><td>404</td></tr></table>
# INDEX DES TABLEAUX

<table><tr><td>Tableau 1. Classification des nanomatériaux selon leur forme chimique</td><td>25</td></tr><tr><td>Tableau 2. Méthode de classification pour les nanodéchets (d'après Boldrin et al., 2011)</td><td>29</td></tr><tr><td>Tableau 3. Synthèse des freins au développement du tissu industriel des nanomatériaux en France (DGCIS, 2012)</td><td>33</td></tr><tr><td>Tableau 4. Liste des BdD de produits courants contenant des NMM les plus citées dans la littérature</td><td>36</td></tr><tr><td>Tableau 5. Nombres de déclarations, de déclarants et tonnage de NMM déclarés sur la plateforme R-nano (adapté du rapport R-Nano, 2017)</td><td>41</td></tr><tr><td>Tableau 6. Caractéristiques des différents registres existants dans les pays de l'UE et de l'espace économique européen</td><td>46</td></tr><tr><td>Tableau 7. Paramètres clefs pour la caractérisation de NMM dans l'environnement et méthodes analytiques adaptées pour leur détermination (Part et al., 2015)</td><td>76</td></tr><tr><td>Tableau 8. Besoins identifiés en vue d'améliorer les approches analytiques existantes (Montaño et al., 2014)</td><td>77</td></tr><tr><td>Tableau 9. Synthèses des techniques utilisées pour mesurer les NMM dans les déchets (Part et al., 2015)</td><td>78</td></tr><tr><td>Tableau 10. Caractéristiques des méthodes utilisées dans l'inter-comparaison (Le Club nanoMétrologie, 2018)</td><td>79</td></tr><tr><td>Tableau 11. Flux de déchets susceptibles de contenir des NMM entrants dans la filière de recyclage et publications associées</td><td>90</td></tr><tr><td>Tableau 12. Proportion de NMM entrant dans la filière de recyclage dans l'UE (Sun et al. 2014; Andersen et al. 2014)</td><td>92</td></tr><tr><td>Tableau 13. Recherches relatives à la récupération de NMM au sein du gisement de batterie et DEEE (adapté de Dutta et al. 2018)</td><td>107</td></tr><tr><td>Tableau 14. Application des NM dans l'automobile (adapté de Nanowerk, 2010 et Forum NanoResp, 2016)</td><td>109</td></tr><tr><td>Tableau 15. Déchets contenant des NMM entrant dans la filière de recyclage</td><td>120</td></tr><tr><td>Tableau 16. Répartition des rejets directs et indirects dans les eaux naturelles en fonction des produits (Keller et Lazareva, 2014)</td><td>133</td></tr><tr><td>Tableau 17. Modes d'incorporation des NMM dans les textiles (adapté de Umweltdundesamt, 2013)</td><td>138</td></tr><tr><td>Tableau 18. Rejets des textiles contenant des NMM (adapté de Froggett et al., 2014 et Caballero-Guzmann et Nowack, 2016)</td><td>140</td></tr><tr><td>Tableau 19. Type de NMM et objets de la vie quotidienne dont ils sont issus potentiellement relargués dans les eaux urbaines et pluviales (adapté de Zhang et al., 2015)</td><td>142</td></tr><tr><td>Tableau 20. Concentrations mesurées de NMM dans les eaux usées</td><td>145</td></tr><tr><td>Tableau 21. Masse annuelle en entrée de STEP en Californie (Lazavera et Keller, 2014)</td><td>146</td></tr><tr><td>Tableau 22. Type de nano-adsorbants (d'après Prachi et al., 2013)</td><td>147</td></tr><tr><td>Tableau 23. Applications des NMM dans les traitements des eaux usées (Qu et al. 2013)</td><td>149</td></tr><tr><td>Tableau 24. Type de traitement et transformations que subissent des NMM (adapté de Brar et al., 2010)</td><td>151</td></tr></table>
<table>
  <tr>
    <td>Tableau 25. Transformations des NMM dans les traitements primaires et facteurs d'influence</td>
    <td>160</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 26. Réactions des NMM lors des traitements secondaires et paramètres d'influence</td>
    <td>170</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 27. Impact des NMM sur la respiration des boues activées</td>
    <td>175</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 28. Impact des NMM sur la DCO, la DBO, l'azote et le phosphore</td>
    <td>186</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 29. Mécanismes d'élimination potentiels des NMM lors du traitement des eaux usées (adapté de Madela et al. 2016)</td>
    <td>196</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 30. Concentrations prédites et mesurées de NMM dans les effluents épurés</td>
    <td>202</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 31. Impact des NMM sur les performances de la méthanisation</td>
    <td>217</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 32. Impacts des NMM sur le processus de compostage (adapté de Part et al., 2018)</td>
    <td>222</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 33. Mode de traitement des boues en fonction de la région du monde (Lazavera et Keller, 2014)</td>
    <td>223</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 34. Augmentation des concentrations dans les sols amendés avec des boues de STEP (Gottschalk et al., 2015)</td>
    <td>225</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 35. Présentation des facteurs principaux qui affectent ou contrôlent les réactions des NMM métalliques dans les suspensions synthétiques et les espaces interstitiels remplis d'eau du sol et les mécanismes associés (adapté de Rodrigues et al., 2016)</td>
    <td>230</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 36. Facteurs influençant l'hétéro-agrégation dans les espaces interstitiels remplis d'eau du sol ou dans les eaux naturelles (adapté de Rodrigues et al., 2016)</td>
    <td>234</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 37. Facteurs influençant la dissolution des NMM métalliques dans les espaces interstitiels remplis d'eau et dans les eaux naturelles (adapté de Rodrigues et al., 2016)</td>
    <td>236</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 38. Effets de la MOD sur le devenir et comportement des NMM dans les sols (adapté de Cornelis et al., 2014)</td>
    <td>240</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 39. Tests de rétention et de mobilité des NMM dans les sols (adapté de Cornelis et al., 2014 et complété)</td>
    <td>244</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 40. Impacts des NMM sur la communauté microbienne du sol (adapté de Rajput et al., 2018 ; 2018a ; Kwak et An, 2016 ; Simonin et Richaume, 2015 et Mohanty et al., 2014)</td>
    <td>254</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 41. Impacts des NMM sur les invertébrés (adapté de Touhrino et al., 2012 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>263</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 42. Assimilation des NMM par les plantes (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>271</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 43. Dommages créés par l'entrée des NMM (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>275</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 44. Effets des NMM sur la germination des plantes (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>277</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 45. Différents effets des NMM sur la croissance des plantes (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>280</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 46. Effet des NMM sur la quantité de biomasse (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>281</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 47. Impacts des NMM sur l'accumulation des nutriments par les plantes (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>284</td>
  </tr>
  <tr>
    <td>Tableau 48. Impacts des NMM sur la photosynthèse (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016)</td>
    <td>286</td>
  </tr>
</table>
Tableau 49. Impacts des NMM sur la floraison et la production de fruits (adapté de Hatami et al., 2016 ; Zuverza-Mena et al., 2017 et McKee et Filser, 2016). 288

Tableau 50. Estimation des tonnages de plusieurs NMM entrant dans la filière d'incinération Suisse, selon deux études de modélisation (Mueller et al., 2013 ; Holder et al., 2013). 333

Tableau 51. Classification des éléments macrométriques selon leurs caractéristiques (Meij, 1994). 336

Tableau 52. Conditions opératoires, système d'échantillonnage, mesure du nombre de particules et concentrations en nombre de particules issues des études identifiées par Jones et Harrison (2016). 351

Tableau 53. Facteurs d'émission de NM émis dans les gaz de combustion d'un incinérateur, en fonction du dispositif de traitement. 355

Tableau 54. Comportement attendu de plusieurs NMM courants vis-à-vis de la combustion (Holder et al., 2013). 358

Tableau 55. Comportement attendu de plusieurs NMM courants vis-à-vis de la production de polluants (Holder et al., 2013). 359

Tableau 56. Quelques études pertinentes dans la compréhension du comportement des NM au sein de la filière incinération (non-exhaustif ; adapté de Ounoughene, 2015). 362

Tableau 57. NMM potentiellement présents dans les déchets stockés en ISDI (non exhaustif). 372

Tableau 58. Part de NMM issue des résidus de l'incinération et stockée en ISDND et ISDI en Suisse (Mueller et al., 2012). 373
# Introduction générale

## I. Bref retour sur la définition de « nano »

Ce chapitre vise à définir les nanomatériaux (NM) et en présenter leurs principales caractéristiques. Le vocabulaire autour de cette thématique est également détaillé, notamment au travers des définitions techniques proposées par la Norme ISO.

### I.1 Des caractéristiques intrinsèques qui se démarquent

On utilise l'appellation « nano » pour tout ce qui se situe dans une fourchette de taille entre 1 nm et 100 nm (cf. Figure 1).

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 1. Le nanomonde (Frejafon, 2015)</figcaption></figure>

Il existe trois catégories de nanomatériaux (NM), pouvant se trouver aussi sous trois formes chimiques distinctes (cf. Tableau 2) :

- naturels (NMN), présents dans l'environnement comme les NM issus de l'activité volcanique ou encore de feux de forêt ;

- anthropiques (NMA), produits de manière non intentionnelle par les activités humaines telles que l'industrie ou encore les gaz de pots d'échappement ;

- manufacturés (NMM), volontairement produits à cette échelle pour profiter de leurs propriétés intrinsèques.
<table><caption>Tableau 1. Classification des nanomatériaux selon leur forme chimique</caption><thead><tr><td>Forme chimique</td><td>Exemples</td></tr></thead><tbody><tr><td>Organique</td><td>Composés possédant un squelette essentiellement carboné ; les autres éléments majeurs sont l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, et en quantité moindre le soufre.</td></tr><tr><td>Minérale</td><td>Essentiellement les composés semblables aux roches : composés de l'alumine, de la silice, du phosphore, du calcium ; on y rencontre aussi les composés issus des métaux et des terres rares.</td></tr><tr><td>Métallique</td><td>Composés formés par des métaux purs ou des alliages ; on place parfois dans cette catégorie les composés oxydés.</td></tr></tbody></table>

Étant donnée leur taille extrêmement petite, les NM présentent des caractéristiques uniques, différentes de celles dont disposent les mêmes matériaux à une échelle plus grande. Depuis les années 1980, les méthodes utilisées pour contrôler la taille et la structure des matériaux ont beaucoup progressé, ce qui a fait en sorte que les NM puissent présenter les caractéristiques souhaitées par leurs concepteurs.

Les propriétés spécifiques aux NM et qui permettent de leur conférer des caractéristiques intéressantes pour l'industrie sont les suivantes (Tsuzuki, 2016) :

* Leur **surface spécifique** est très grande. C'est une de leur caractéristique principale.

* Ils fondent à des températures plus basses que les matériaux à une échelle plus grande.

* Leur **solubilité est augmentée** du fait d'une surface spécifique plus élevée. Cette caractéristique est importante pour l'industrie agro-alimentaire ou les applications médicales.

* Leur **température de frittage<fnref n="2" /> est plus basse** que pour les matériaux à d'autres échelles. Le fait de travailler à l'échelle nano réduit aussi le temps nécessaire pour produire un objet densifié après frittage.

* La **thermodynamique des structures cristallines est altérée** par l'énergie de surface qui provient de la grande surface spécifique de ces particules.

* Leur **luminescence est plus faible**. Les matériaux luminescents, à l'échelle nano, présentent un rendement quantique plus faible que les autres matériaux (ratio entre l'input d'énergie et l'output d'émission d'énergie).

Les nanomatériaux peuvent se trouver associés avec d'autres matrices, ce qui leur confère des propriétés et par extension des utilisations différentes selon le type de matrices :

* **Solides**, on parle alors de composites : par exemple de la nano-silice dans des ciments ou du nano-carbone dans des pneus.

* **Liquides** : par exemple dans l'eau des effluents ou des rivières ou encore dans d'autres matrices plus ou moins complexes (peintures).

* **Pâteuses** : dans des crèmes, gels, etc.

* **Gazeuses** : les NM sont en suspension dans des gaz, comme par exemple dans les aérosols.

Selon les cas, les risques de dispersion et les possibilités d'agrégation sont différentes ; par exemple, l'agrégation en phase solide dépend essentiellement des propriétés de surface de chaque particule. L'agrégation en phase liquide dépend des propriétés des particules mais aussi de celles du liquide dans lequel il se trouve. Les propriétés du milieu peuvent ainsi affecter les caractéristiques chimiques

<footnote n="2">² Procédé de fabrication consistant à chauffer une poudre sans la mener jusqu'à la fusion. Sous l'effet de la chaleur, les grains se soudent entre eux, ce qui forme la cohésion du produit final.</footnote>
de la surface des NM, ce qui peut avoir un impact sur leur solubilité, fonte, température de frittage, intensité luminescente ou encore structure cristalline. De plus, certains NM sont soumis à un enrobage permettant de modifier ou d'influencer sélectivement des propriétés précises. Pour cela, la surface d'une particule (le "noyau") peut être recouverte d'une grande variété de substances qui détermineront les principales propriétés finales du NM revêtu.

Ceci implique qu'un NM manufacturé (NMM), dont la taille et la surface spécifique sont identiques, peut présenter des propriétés différentes selon la matrice dans laquelle il se trouve mais aussi la technique utilisée pour le produire (Tsuzuki, 2016). Évaluer le comportement d'un NMM nécessite donc de savoir comment chaque NM est intégré dans le produit : par exemple, les nano tubes de carbone (NTC) présents dans les polymères plastiques ou le dioxyde de titane (TiO₂) sous forme non liée dans des lotions de protection solaire.

## I.2 Une définition de « nano » qui se précise

Les substances à l'état nanoparticulaire sont nombreuses et leur variation spatiotemporelle contribue à rendre difficile leur définition. Néanmoins, plusieurs définitions existent et sont largement adoptées. Par exemple, les normes ISO se sont attelées à normaliser les définitions autour des nombreux termes émergents sur les « nano ». Elles sont détaillées ci-après.

### Définition des termes de base autour des nano, selon la norme ISO TS 80004-4 : 2011

**Nanomatériau** : matériau ayant une dimension externe à l'échelle nanométrique ou possédant une structure interne ou une structure de surface à l'échelle nanométrique. Ce terme générique comprend les nano-objets et les matériaux nanostructurés.

**Nano-objet** : matériau ayant une, deux ou les trois dimensions externes à l'échelle nanométrique (c'est-à-dire inférieure à 100 nanomètres).

**Nanoparticule** : nano-objet ayant les trois dimensions externes à l'échelle nanométrique. Si les longueurs du plus grand et du plus petit axe du nano-objet diffèrent de manière significative (généralement d'un facteur supérieur à trois), les termes nanofibre ou nanoplaque sont destinés à être utilisés à la place du terme nanoparticule.

**Nanofibre** : nano-objet ayant deux dimensions externes similaires à l'échelle nanométrique et la troisième dimension externe significativement plus grande.

**Nanoplaque<fnref n="3" />** : nano-objet ayant une dimension externe à l'échelle nanométrique et les deux autres dimensions externes significativement plus grandes.

**Nanostructure** : composition de parties constitutives liées entre elles, dans laquelle une ou plusieurs de ces parties sont des régions à l'échelle nanométrique.

**NOAA** : nano-objets agrégés ou bien agglomérés.

**Agrégat** : particule composée de particules fortement liées ou fusionnées, dont la surface externe résultante peut être significativement plus petite que la somme des surfaces calculées de chacun des éléments qui la composent. Les forces qui assurent la cohésion d'un agrégat sont, par exemple, des liaisons fortes, de nature covalente ou des forces résultant d'un frittage ou d'une intrication physique complexe.

**Agglomérat** : ensemble de particules ou d'agrégats, ou mélange de deux, faiblement liés, dont la surface externe résultante est sensiblement égale à la somme des surfaces de chacun des éléments qui le composent. Les forces qui assurent la cohésion d'un agglomérat sont, par exemple, des liaisons faibles, des forces de Van der Waals ou des forces résultant d'une intrication physique simple.

**Matériau nanostructuré** : matériau ayant une structure interne ou de surface à l'échelle nanométrique. Si une ou plusieurs dimensions externes sont à l'échelle nanométrique, il est recommandé d'utiliser le terme nano-objet.

<footnote n="3">³ Dans la pratique, le terme nanofeuillet est le plus couramment utilisé.</footnote>
Prevot et al. (2015) insistent sur un caractère important dans le cas des NMM, celui de l'intentionnalité qui permet de conférer aux matériaux des propriétés nouvelles et parfois innovantes. Deux grandes catégories de NMM se distinguent :

* Les **nano-objets** qui ont une ou plusieurs dimensions externes de taille nanométrique (si 3 dimensions externes sont inférieures à 100 nm, il s'agit de nanoparticules ; si 2 dimensions externes sont inférieures à 100 nm, ce sont des nanofibres (les nanofibres creuses sont des nanotubes) ; si 1 seule dimension externe est inférieure à 100 nm, il s'agit de nanofeuillet (nanoplaques, nanocouche, nanorevêtement)) ;

* Les **matériaux nanostructurés** qui n'ont pas de dimensions externes dans le domaine nanométrique mais qui sont composés de parties ou de motifs de surface nanométriques (nanocomposites, agrégats nanostructurés, matériaux nanocristallins...).

La Figure 2 récapitule le lien entre nano-objets et nanomatériaux ainsi que les caractéristiques que chacun peut présenter. Pour des effets de simplification, nous utiliserons tout au long de ce rapport la terminologie NMM (nanomatériaux manufacturés) de manière générale, à moins que l'on souhaite préciser les caractéristiques de la substance, auquel cas, d'autres termes plus précis seront utilisés.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 2. Du nano-objet aux matériaux nanostructurés (Frejafon, 2015)</figcaption></figure>

Enfin, l'article R523-12 du code de l'environnement définit les substances à l'état nanoparticulaire comme étant « fabriquées intentionnellement à l'échelle nanométrique, contenant des particules, non liées ou sous forme d'agrégat ou sous forme d'agglomérat, dont une proportion minimale des particules (...) présente une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm ». Cette définition reprend les éléments proposés par l'Union Européenne dans sa recommandation en vue de la définition des NM. Toutefois elle ne mentionne qu'un « pourcentage minimal » alors que la recommandation 2011/696/EU précise un pourcentage de particules fixé à au moins 50 %<fnref n="4" />.

<footnote n="4">⁴ Au moins 50 % des particules, dans la répartition numérique par taille, présentent une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm.</footnote>
Ce point ainsi que la taille limite de 100 nm ont été pointés du doigt par de nombreux groupement tels que le Bureau européen de l'environnement (BEE), le Bureau européen des unions de consommateurs (BEUC) ou encore l'Association des consommateurs européens sur la normalisation (ANEC), qui se sont basés sur les recommandations du Comité scientifique des risques sanitaires émergents et nouveaux (SCENIHR<fnref n="5" />) de la Commission européenne pour redemander une révision de ces seuils. En 2010, ce comité avait recommandé que les substances soient cataloguées comme étant des NM si plus de 0,15 % des particules possédaient un diamètre de moins de 100 nm. Jugée trop restrictive, cette recommandation n'a pas été prise en compte. D'autres acteurs associatifs, tel que Veille Nano, déplorent le fait qu'il ne s'agisse là que d'une recommandation dont la révision par consultation publique, longtemps prévue, tarde à se faire (Veille Nano, 2014).

D'autres éléments en lien avec les évolutions réglementaires sont développés dans la partie suivante (cf. 1.2).

## I.3 Une définition de « nanodéchets » qui fait encore défaut

Le terme **nanodéchet** est encore peu commun en France mais il prend plus d'ampleur au fur et à mesure que les spécialistes de l'Analyse du Cycle de Vie (ACV) s'intéressent aux produits contenant des NMM.

À l'international, le terme *nanowaste* est plus couramment utilisé mais il fait l'objet parfois de débats quant aux limites de son application (Allan, 2016). Quelques définitions ont été proposées par des chercheurs ou des institutions académiques, cependant, Boldrin *et al.* (2011) considèrent que ces définitions sont soit incomplètes soit non satisfaisantes du point de vue du traitement des déchets. En particulier, ces définitions ne font pas de distinction entre la responsabilité liée à la production et celle liée la détention de nanodéchets. De plus, les auteurs introduisent également la notion de source diffuse : les NMM qui pénètrent dans l'environnement à partir de sources diverses peuvent être classés comme des « nano polluants » potentiels (Boldrin *et al.*, 2011). Le terme nanodéchets est quant à lui, applicable lorsque les NM entrent en contact avec des déchets pouvant être collectés (Boldrin *et al.*, 2011).

Il y a peu de doutes sur le fait que des déchets issus directement de l'industrie productrice de NMM, des laboratoires de recherche sur le sujet, ou encore des produits en fin de vie contenant des nano-objets peuvent être considérés comme étant des nanodéchets. Toutefois, la question se pose de savoir si, tout comme pour la définition réglementaire d'un NMM, il est nécessaire d'appliquer un seuil à partir duquel le terme devient applicable :

- Le pourcentage de particules fixé à au moins 50% est-il tout aussi pertinent pour les nanodéchets ou devrait-il être revu à la baisse compte tenu des performances des installations de gestion de déchets ?

- Un seuil propre à la valorisation doit-il être appliqué pour garantir par exemple que les NM présents dans les objets puisent être récupérés à des coûts raisonnables ?

C'est aussi le manque d'approche standardisée qui nuit à la définition du terme nanodéchet. Ainsi, dans cette étude, nous considérons qu'un nanodéchet peut inclure (cf. Figure 3) :

- des NMM purs issus des laboratoires de recherche<fnref n="6" /> ou encore de l'industrie les produisant ;

- des NMM contenus dans les produits du quotidien (cosmétiques, produits de l'agro-alimentaire, nouvelles technologies, textiles d'habillement, matériaux de construction, etc.);

- des produits contaminés par des NM manufacturés.

<footnote n="5">⁵ European Commission's Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/emerging_en</footnote>

<footnote n="6">⁶ L'étude de 2009 de l'ORDIMIP prenait déjà en compte des NMM issus de la production des laboratoires de recherche.</footnote>
Nous nous focaliserons sur les deux premiers types de nanodéchets, contenant de plus grandes quantités de NM susceptibles de se retrouver dans les filières de traitement et valorisation de déchets.

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 3. Flux des nanomatériaux en fin de vie (RECORD, 2012)</figcaption></figure>

Pour y voir plus clair, différentes classifications peuvent être employées pour caractériser les nanodéchets, comme par exemple la composition chimique, les propriétés physico-chimiques du matériau, les possibles voies de traitement du déchet ou sa dangerosité. Boldrin et al. (2011) ont développé une proposition basée sur la localisation du nano-élément dans le déchet mais aussi ses propriétés visibles ou attendues. Cette proposition intègre également des informations sur l'origine du nanodéchet et l'état physique du déchet brut (Tableau 2). Il s'agit en effet de données utiles à la fois à l'industrie du déchet et aux législateurs. Cette distinction est toutefois complexe et bien souvent non connue à ce stade.

<table><caption>Tableau 2. Méthode de classification pour les nanodéchets (d'après Boldrin et al., 2011)</caption><thead><tr><td>Catégories</td><td>Type d'informations recherchées</td></tr></thead><tbody><tr><td>Origine/ présence dans le déchet</td><td><ul><li>Absence de NP</li><li>Contamination par des NP</li><li>Déchet contenant des NP</li></ul></td></tr><tr><td>Etat physique du déchet</td><td><ul><li>Solide</li><li>Liquide</li><li>Gazeux</li></ul></td></tr><tr><td>Localisation de la nanostructure dans le déchet</td><td><ul><li>En vrac</li><li>En surface</li><li>En suspension</li></ul></td></tr></tbody></table>

Enfin, Musee (2011) établit une classification basée sur le risque, selon laquelle les nanodéchets sont rangés en cinq classes de risque en fonction de leur dangerosité et des potentielles voies d'exposition. Cette méthode souffre cependant du manque d'information relatif à la toxicité des nanomatériaux.

La définition de nanodéchets, notamment sous l'angle réglementaire, est détaillée plus loin (cf. 1.2.2).
## II. Champs de l'étude

Les nanodéchets regroupant plusieurs possibilités, il s'agit ici de préciser que l'étude se limite à la présence de NM manufacturés (NMM), présents lors de la valorisation et du traitement des déchets. Nous rajoutons le terme « manufacturés » de manière à restreindre l'étude aux nano produits intentionnellement.

La question de la prise en compte des NM naturels et anthropiques a toutefois été discutée. Bien que ceux-ci seront évoqués de manière à positionner l'exposition aux NM manufacturés en relatif, l'étude porte majoritairement sur les NM produits de manière volontaire.

De plus, il ne s'agit pas de réaliser une évaluation détaillée des risques prenant en compte la probabilité qu'un danger existe. L'exposition dont traite cette étude concerne plutôt le fait qu'à la fois l'Homme (travailleurs, riverains des installations de traitement...) et l'environnement (faune/flore à proximité des installations de traitement) soient soumis à la présence des NMM étudiés.

## III. Objectifs et structure de l'étude

Actuellement, les objets du quotidien contenant des NMM sont jetés avec d'autres produits n'en contenant pas, sans aucune précaution particulière quant à leur traitement. Ceci pose la question de leur présence dans les différentes filières de valorisation et de traitement et notamment, si ces dernières sont à même de réduire le risque provenant de ces NMM, si un tel risque existe.

Il s'agit ainsi d'évaluer l'adéquation des technologies existantes aux nouveaux matériaux émergents mais aussi, indirectement, de comprendre si l'addition de NM aux objets du quotidien en modifie leur classification (déchets inertes, non dangereux, dangereux...). Une fois l'étape des filières de valorisation et traitement développée, l'étude vise aussi l'évaluation de l'exposition potentielle de l'Homme et de l'environnement, en lien avec la présence de NMM dans les déchets traités.

Pour répondre à de tels objectifs, la présente étude s'organise en trois phases :

* Une première visant la mise en contexte sociétale et juridique autour de la question des NMM.

* Une deuxième partie plus technique portant plus précisément sur la présence des NMM dans les filières de traitement de déchets.

* Un bilan conclusif ayant pour but la réalisation d'une synthèse globale sur les recherches en cours, les voies d'exposition les plus fréquentes et les perspectives en termes de recherche qui méritent d'être explorées.

## IV. Méthodologie appliquée

L'étude a été réalisée sur la base d'une **recherche bibliographique**, complétée par des **enquêtes ciblées auprès d'experts**.

### IV.1 Une recherche bibliographique centrée sur la période 2012-2018

La recherche biblio s'est basée sur les 2 principales études précédentes sur la thématique (RECORD, 2012 et OCDE, 2016) qui posent les bases de l'état de l'art et précisent des pistes de recherche par auteur et projets de recherche. Le travail de recherche a été complété par une mise à jour des publications à partir de plusieurs sources d'informations, de manière à alimenter tant le volet 1 que le volet 2 :

* bases de recherches globales, avec des mots-clés ciblés alliant le préfixe nano à des thématiques sociétales, juridiques et techniques ;

* bases de données de publications scientifiques ;

* bases de données d'informations juridiques ;

* bases de données ou sites relatifs aux risques sanitaires ;

* bases d'informations compilées sur les NM ;
* revues techniques et de vulgarisation scientifique et/ou de protection des consommateurs ;

* réseaux d'information et projets scientifiques menés sur le sujet (cf. Annexes 1 et 2) – la liste a été complétée lors des recherches bibliographiques et les contenus des différents projets cités ont été utilisés pour alimenter cette étude. De plus, certains auteurs ont été listés en tant que contact potentiel pour les enquêtes ciblées.

Les projets mentionnés dans l'Annexe 1 ont été consultés et suivis de près pour les plus pertinents, ceux susceptibles de faire avancer les connaissances sur les mécanismes réactionnels qui caractérisent les NM. Certains d'entre eux ciblent des mécanismes présents dans certains filières de valorisation ou traitement des déchets et sont ainsi d'autant plus importants pour la compréhension du devenir des NMM au sein des infrastructures de gestion des déchets.

## IV.2 L'avis des experts sollicité pour compléter le champ des connaissances actuelles

En parallèle de cette synthèse bibliographique, ECOGEOS a assuré une série d'entretiens avec des acteurs d'horizons divers, de façon à compléter les connaissances issues de la littérature sur l'impact des nanotechnologies dans les filières de gestion des déchets.

Compte tenu de l'importance de la phase bibliographique, en raison du grand nombre de publications existantes sur le sujet, ces sollicitations sont finalement assez restreintes et ciblées, pour compléter les informations recensées, que ce soit pour les recherches en cours ou les perspectives de recherche.

## Références bibliographiques

- Allan J. (2016) Managing nanowaste: Concepts and challenges for manufacturers, in Nanotechnology Commercialization, CRC Press, pp.381-399.

- Boldrin A., Hansen S.F., Baun A., Hartmann N.I.B., Astrup T. (2011) Nanowaste: business-as-usual or a new challenge for the waste industry? Sardinia 2011, Cagliari, Italy.

- CE (2011) Recommandation 2011/696/EU de la Commission du 18 octobre 2011 relative à la définition des nanomatériaux.

- Frejafon E. (2015) Connaître et maîtriser les risques des nanoparticules, Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques, Journée de formation « FormaSciences » à l'ENS de Lyon le 26 février 2015.

- ISO (2011) Norme ISO TS 80004-4 : 2011 - Nanotechnologies – Vocabulaire.

- Musee N. (2011) Nanowastes and the environment: Potential new waste management paradigm, Environment International 37, pp. 112-128.

- ORDIMIP (2009) Les nanoparticules dans les déchets : un chantier à ouvrir « Le savoir : un préalable à la gestion », Octobre 2009, 27p.

- Prevot A., Le-Calvez N., Aubert J. (2015) Nanosécurité : Etudier les émissions des déchets nanostructurés dans les procédés d'incinération. Résultats du projet NanoFlueGas, ADEME, Tredi, Mines Nates, INERIS, 19 p.

- RECORD (2012) Substances émergentes, polluants émergents dans les déchets : analyse et prospective, 182 p, n°10-0143/1A

- Tsuzuki T. (2016) Properties of Nanoparticulate materials, in Nanotechnology Commercialization, CRC Press, pp.1-32.

- Veille Nano (2014) EUROPE : 2014-2016, La révision de la définition du terme "nanomatériau" par la Commission européenne, Article mis en ligne le 13 juillet 2014.

http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=RevisionDefinitionComEurNM20142015
# Volet 1 : Mise en contexte

Ce premier volet vise à définir brièvement le contexte sociétale, juridique et métrologique de la problématique et poser les bases de l'évaluation technique menée au sein du volet 2.

Dans le premier point, le contexte sociétal est développé de manière à définir la prise de conscience au niveau européen, par les consommateurs et les pouvoirs publics. L'évolution du sujet au sein de la société est par ailleurs évaluée de manière à alimenter la réflexion sur l'avenir des NM.

Le contexte réglementaire est également défini, avec en particulier l'obligation récente de déclaration dans les produits mis sur le marché, au travers de la mise en place du registre R-NANO.

Enfin, ce chapitre aborde les avancées métrologiques récentes dans le domaine de la quantification des NM au sein de différentes matrices (sol, air, eau).

## 1.1 L'émergence de la problématique : quand le public s'empare d'un sujet scientifique

Le développement des nanotechnologies est abordé en premier de manière à poser les bases d'une évolution relativement rapide, avec quelques conséquences au niveau de la perception que s'en font les citoyens.

### 1.1.1 Les grandes phases de développement des nanotechnologies

L'évolution des nanotechnologies est le fruit de plusieurs siècles de progrès dans la recherche, de la fabrication du premier microscope à la découverte de l'atome, jusqu'à l'invention en 1942 du microscope électronique à balayage qui a permis d'entrouvrir les portes du nanomonde. C'est en 1959, lors de la réunion annuelle de l'Association Américaine de Physique, que Richard Feynman prononce son fameux discours « Il y a plein de place en bas », laissant entrevoir le potentiel de la manipulation de la matière à petite échelle.

Ce n'est qu'en 1974 qu'une première définition du terme « nano » est publiée par Norio Taniguchi, professeur à l'Université des Sciences de Tokyo. C'est ensuite la découverte des fullerènes et des nanotubes de carbone, ainsi que des techniques d'observation de la matière à petite échelle (le premier microscope à effet tunnel, l'électronique moléculaire, etc.) qui ont fait grandement progresser le domaine des nanotechnologies (cf. Figure 4). Mais une difficulté s'impose aux chercheurs : le passage des nanomatériaux de la sphère exclusivement scientifique à une production industrielle, avec les défis que cela implique en termes de maîtrise des techniques de fabrication, gestion des coûts élevés et recherches avancées pour prouver les performances des produits de façon à attirer les investisseurs.

Ce passage de la sphère exclusivement scientifique à une production de nature plus industrielle est amorcé au début des années 2000, impulsé par une politique américaine de financements très poussés (Lacour, 2008). D'ailleurs, l'année 2000 est celle du lancement de la *National Nanotechnologie Initiative* qui a pour but de développer les nanotechnologies non seulement à l'échelle des États-Unis mais aussi mondiale (https://www.nano.gov/). En Europe, le plan d'action stratégique *Towards a European Strategy for Nanotechnology* est lancé en 2004 avec pour objectif de développer des appels à projets de recherche permettant de faire avancer les connaissances sur le sujet. Il est suivi ensuite par le *NanoAction Plan* (2010-2015) qui atteste d'une plus grande prise en compte des attentes sociétales dans le développement des nanotechnologies.
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 4. Les grandes phases du développement initial des nanotechnologies (adapté de Sciences&Vie, 2010)</figcaption></figure>

### 1.1.3 Prise d'opinion citoyenne et prospective par rapport à l'acceptabilité future des nanotechnologies

En entrant dans une nouvelle ère de développement accru, les nanotechnologies se sont exposées à l'opinion publique qui n'a pas tardé à formuler des craintes quant aux incertitudes et aux risques associés aux nanomatériaux. À titre d'exemple, le premier dossier « grand public », publié en France en 2003, contient un article de l'ingénieur et philosophe Jean-Pierre Dupuy intitulé « le risque inouï des nanotechnologies ». Les années suivantes sont marquées par une volonté de mieux appréhender les craintes tout en informant sur le sujet. En 2006 et 2007 se sont tenues plusieurs conférences de citoyens, organisées par l'Appa/Epe (Association pour la Prévention de la Pollution Atmosphérique / Entreprises pour l'environnement) et le Conseil Régional d'Ile-de-France. En 2010, c'est la Commission Nationale du Débat Public qui entame un très large débat au niveau national, ayant pour objectif de répondre aux interrogations des diverses parties prenantes et d'éclairer les orientations stratégiques à adopter. Il a toutefois plutôt mis l'accent sur les lacunes existantes dans ce domaine et sur la nécessité d'informer encore mieux le public.

Depuis, des avancées réglementaires ont eu lieu (cf. 1.2) et de nombreux discours ont été formulés dans le sens d'apaiser les craintes en imposant un meilleur étiquetage ainsi qu'une meilleure prise en compte des risques en amont. Toutefois, l'acceptabilité associées aux nanotechnologies reste relativement fragile en France, comme le montre une étude commandée en 2012 par la DGCIS. Un des buts de l'étude était d'identifier les freins et moteurs technologiques, économiques, réglementaires qui influencent l'évolution de l'utilisation de nanomatériaux, parmi lesquels se trouve l'acceptabilité sociétale (cf. Tableau 3).

<table><caption>Tableau 3. Synthèse des freins au développement du tissu industriel des nanomatériaux en France (DGCIS, 2012)</caption><thead><tr><td>Freins</td><td>Conditions pour dépasser les freins</td><td>Actions prioritaires à mettre en œuvre</td></tr></thead><tbody><tr><td>1. La réglementation et l'acceptabilité sociétale</td><td>- Bonne appréhension de la réglementation par les industriels.<br/>- Meilleure compréhension par les consommateurs des effets bénéfiques des nanomatériaux dans les produits.</td><td>Actions liées à l'acceptabilité par les consommateurs des produits intégrant des nanomatériaux. Impliquent une prise en charge par tous les industriels mais également par les institutions publiques d'une communication coordonnée, cohérente et positive sur le sujet.</td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><td>Freins</td><td>Conditions pour dépasser les freins</td><td>Actions prioritaires à mettre en œuvre</td></tr></thead><tbody><tr><td>2. La faisabilité industrielle (passage de l'échelle du laboratoire à l'échelle industrielle)</td><td>- Preuve de la réalité de la valeur ajoutée de l'utilisation de nanomatériaux dans les produits, notamment en termes d'améliorations des propriétés fonctionnelles.<br/>- La faisabilité technico-économique doit être prouvée, notamment lors du changement d'échelle.</td><td>Efforts structurels afin de créer des ponts entre la recherche et l'industrie. D'autre part, des travaux de pré-industrialisation doivent permettre de valider les propriétés fonctionnelles des nanomatériaux à l'échelle industrielle.</td></tr><tr><td>3. La structuration de l'écosystème</td><td>- La mise en place de plateformes de soutien, le développement d'outils de partage des connaissances sur les résultats des projets R&D finalisés et en cours.</td><td>Favoriser le partage de connaissances, soit sous la forme de partenariats de recherche, soit dans le cadre de plateformes de caractérisation.</td></tr></tbody></table>

L'étude relève aussi les moteurs du développement industriel des nanomatériaux en France qui laissaient déjà entrevoir l'évolution nette constatée depuis ces dernières années (DGCIS, 2012) :

- « Un terreau académique favorable » qui se structure autour de laboratoires et d'instituts de recherche spécialisés à la pointe dans leur domaine. L'étude cite le CEA, le CNRS, l'INERIS, l'INRS, et le LNE, reconnus au niveau mondial dans le domaine des nanotechnologies.

- « Un intérêt marqué des industriels pour les propriétés spécifiques des nanomatériaux », à partir du moment où leur réelle valeur ajoutée est démontrée pour que le passage de l'échelle académique à l'échelle industrielle soit facilité.

- « Des marchés porteurs et compétitifs pour la France » dans des secteurs aussi variés que le BTP, les transports, la santé, le luxe, la défense, l'alimentation, etc.

Il est intéressant de noter que les possibilités d'applications des nanomatériaux sont considérables dans des domaines aussi variés et que l'acceptabilité diffère selon les secteurs d'activité. Il existerait donc deux niveaux opposés d'acceptabilité : un intérêt croissant vis-à-vis des nanomatériaux qui rendent le quotidien plus facile et qui ont une application concrète (les vitres autonettoyantes, les peintures plus résistantes et isolantes, les raquettes de tennis plus légères et résistantes, etc.) et un refus vis-à-vis de ceux qui présenteraient un risque dû à leur utilisation/ingestion directe par les usagers, sans que ceux-ci en comprennent les réels bénéfices associés (les nanomatériaux en contact avec la peau dans les cosmétiques actuels, ou présents dans l'alimentation). En effet, l'ingestion de nanoparticules est au cœur des débats les plus récents (Fuchs et Gazsó, 2015). Le dossier de septembre 2017 de 60 Millions de Consommateurs sur la présence de nanoparticules dans des aliments, sans que celles-ci soient étiquetées, fait état des réactions de méfiance des consommateurs face à l'intégration de nanomatériaux dans les produits de consommation courante ingérés. On peut y voir aussi une évolution de l'acceptabilité ces dernières années : les consommateurs focalisent moins leur attention sur les produits cosmétiques, déjà étiquetés par ailleurs, pour formuler des préoccupations plus précises concernant le dossier alimentaire. Dans un entretien réalisé en Juillet 2018, Nicolas Feltin du LNE précise l'importance de l'étiquetage des nanoparticules pour leur acceptabilité, notamment dans le choix qui est donné au consommateur de sélectionner un produit plutôt qu'un autre. Le chercheur considère que l'étiquetage des nanoparticules dans l'alimentation dès le départ aurait permis de dépassionner la problématique, le refus d'étiqueter renvoyant l'image d'un produit dangereux. Un rapport rédigé conjointement par les ministères de l'Agriculture, de l'Écologie, de l'Économie, de l'Enseignement supérieur et de la Défense en 2014⁷, constate aussi que « les pouvoirs publics et (...) les industriels ont adopté une démarche plutôt

<footnote n="7">⁷ Le rapport est intitulé « Le déploiement industriel des nanotechnologies et de la biologie de synthèse sur les territoires, précurseur des manufactures du futur », 155 p.</footnote>
timorée en matière d'information et de concertation », estimant qu'il était « urgent » de créer les conditions de la confiance entre industriels, chercheurs et société civile puisqu'un « consensus social, même limité, s'avère nécessaire » au développement des nanotechnologies.

Ces craintes des citoyens face aux nanoparticules et les débats de société qui en découlent sont propres à la France. Si elles peuvent freiner leur développement au niveau industriel, elles sont aussi à la base de grandes avancées au niveau national : la France est précurseur en termes de déclaration des producteurs avec la mise en place de R-Nano, de grandes avancées métrologiques sont aussi en cours dans les laboratoires de recherche français et des demandes de moratoire sont à l'étude concernant le TiO₂ dans l'alimentation. Autant d'éléments qui montrent un développement raisonné de cette technologie en France.

### 1.1.2 Les projets de référencement des NMM

À la suite de l'émergence de l'utilisation de NMM dans de nombreux domaines, et en l'absence de contrôle de leur devenir, de nombreux projets de recensement des NMM au sein des produits de consommation quotidienne ont vu le jour (cf. Tableaux 4). Ces recensements ont été initiés par des acteurs divers et variés comme des gouvernements, des industriels, des associations de consommateurs, des chercheurs, ou parfois par des groupements de plusieurs acteurs. Ces projets ont donc différents buts dont, entre autres de :

* Sensibiliser le grand public sur la présence des NMM dans les produits de consommation : la plupart des objets recensés contenant des NMM sont des produits utilisés dans la vie courante (matériel électronique, vêtements, cosmétiques, jouets et objets pour les enfants, décoration, matériel de sport, nourriture...);

* Améliorer le partage scientifique des données pour créer une base de données globale et internationale;

* Améliorer la connaissance et la traçabilité du gisement de matériaux contenant des NMM mis sur le marché pour aider les instances de régulation.

À titre d'exemple, Nano DataBase a été fondée par le gouvernement danois et a servi à Heggelund et al. (2016) pour leur analyse des flux de déchets passant dans les différentes filières de traitement de déchets. En fonction du but cherché par la base de données, les NMM sont référencés selon :

* Leur présence dans les articles de consommation quotidienne;

* Leurs spécificités;

* Le type de NM utilisé.

Le tableau suivant regroupe sept bases de données (BdD) différentes initiées à travers le monde pour recenser des NMM. Le nom, la date de création, le nombre de produits référencés ainsi que le lien d'accès sont identifiés pour chacune de ses BdD. Cette liste n'est pas exhaustive mais elle recense les BdD citées le plus souvent lors de nos recherches. A noter que d'un point de vue industriel, les NMM ne sont utilisés que s'ils apportent une réelle valeur ajoutée, car ils multiplient le prix de 10 à 40 fois (Perrier, 2018).

Ce travail de recensement a permis d'organiser les informations existantes sur les produits du quotidien contenant des NMM. La liste, non-exhaustive, est présentée dans l'Annexe 3.
<table><caption>Tableau 4. Liste des BdD de produits courants contenant des NMM les plus citées dans la littérature</caption><thead><tr><td>Nom de la BdD</td><td>Date de création</td><td>Type de produits référencés contenant des NMM</td><td>Nombre de produits et/ou de NM</td><td>Organisme en charge de gérer la BdD</td><td>Particularités</td><td>Lien de la BdD</td></tr></thead><tbody><tr><td>NanoWerk</td><td>2005</td><td>Liste de NM (Pas de mention des produits dans lesquels ils sont utilisés)</td><td>3929 NM</td><td>NanoWerk LCC (entreprise)</td><td>Des informations sont fournies sur la taille, les entreprises qui les produisent, la configuration ainsi que les spécificités des NM cités. Ils disponibilisent aussi : Une liste avec les contacts d'entreprises et de laboratoires dans le secteur des NM Une liste des formations (université, thèses, master, ...) en relation avec les NM Les évènements (conférences, séminaires...) sur le sujet Des exemples d'application industrielles</td><td>https://www.nanowerk.com/n anomaterial-database.php</td></tr><tr><td>Nano DataBase</td><td>2011</td><td>Produits (marque, référence du produit) contenant des NM</td><td>3038 produits 35 NM</td><td>The Ecological Council DTU Environment Danish Consumer Council</td><td>Cette BdD référence les produits de consommation courant (jouets, peinture, cosmétique, alimentation...) contenant des NM. Elle évalue le risque provoqué par les NM et identifie, pour chaque objet, le déchet qui est produit.</td><td>http://nanodb.dk/</td></tr><tr><td>Consumer Product Inventory</td><td>2005 Version révisée en 2013</td><td>Produits commercialisés contenant des NM venant de 622 entreprises dans 32 pays</td><td>1827 produits</td><td>Wilson Research center</td><td>Cette BdD est mise à jour en fonction des données transmises et des avancées des recherches. Des produits de différents pays y sont identifiés et classés en fonction de la sureté de l'information, en 5 catégories allant de « sûr d'en contenir » à « NM suspectés mais non confirmés par le fabriquant ». Leur travail de recensement montre qu'il est actuellement difficile de démontrer la présence, le type, et la quantité exacte des NMM. Le but de ce groupement de chercheur est d'informer un public aussi large que possible. Consultable en ligne par tous Identification de la présence ou non des 3 NP suspectées : Le E171 ou dioxyde de titane ou TiO<sub>2</sub> (colorant) • Le E172 ou oxyde de fer (colorant) • Le E551 ou dioxyde de silicium (antiagglomérant) Les particularités : elle met les produits dont les</td><td>Project on Emerging Nanotechnologies (2013). Consumer Products Inventory. http://www.nanotechproject.org/cpi</td></tr><tr><td>InfoNano</td><td>2013</td><td>Produits alimentaires Classement par sureté de la présence des nanos - par produit (marque - type de produit)</td><td>361 produits 3 NM</td><td>Association AGIR pour l'environnement</td><td></td><td>https://infonano.agirpourlenvironnement.org/</td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><td>Nom de la BDD</td><td>Date de création</td><td>Type de produits référencés contenant des NMM</td><td>Nombre de produits et/ou de NM</td><td>Organisme en charge de gérer la BdD</td><td>Particularités</td><td>Lien de la BdD</td></tr></thead><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td>nanoparticules ont été retirés. Les NP sont classés : identifiées (analysé en laboratoire : Laboratoire National de métrologie et d'Essais) / suspectés / existant avant</td><td></td></tr><tr><td>R-nano</td><td>2014</td><td>Tous les produits contenant des NM et produits commercialisés/distribués en France, classé par NM Pas de marque de produits donné</td><td>Liste des NMM (type + tonnage annuel utilisé) et du secteur d'activité par déclarant mais pas les produits commercialisés</td><td>ANSES</td><td>La base de données R-nano est issue d'un recensement obligatoire, réalisé par les professionnels eux-mêmes. L'ANSES publie un rapport public annuel relatif aux données enregistrées sur la BdD en ligne où on peut trouver en annexe la liste des NMM.</td><td>https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/sites/default/files/2016-11%20-%20Rapport%20R-nano%202016.pdf</td></tr><tr><td>Catalogue des nanomatériaux dans les cosmétiques commercialisés sur le marché de l'UE</td><td>Juin 2017</td><td>Produits cosmétiques classés par NM</td><td>43 NM</td><td>Commission Européenne</td><td>Basé sur les déclarations faites sur la plateforme européenne, conformément à la réglementation EC n°1223/2009.</td><td>http://www.safenano.org/media/127231/nanocatalogue_06_2017_en.pdf</td></tr><tr><td>DANA Data and knowledge on Nanomaterials</td><td></td><td>Base de données sur les applications des principaux NM</td><td>26 NM</td><td>Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Automation and Applied Informatics + un partenariat avec 9 autres universités</td><td>Projet regroupant des experts de différentes disciplines dont les travaux sont relatifs aux recherches sur la nanosécurité (toxicologie pour l'homme et l'environnement, biologie, physique, chimie et pharmacie) dans le but de mettre en place une base de données des connaissances (non biaisée, de qualité et à jour) pour permettre plus de transparence.</td><td>https://www.nanoobjects.info/en/nanoinfo/knowledge-base</td></tr></tbody></table>
Références bibliographiques

DGCIS (2012) Les réalités industrielles dans le domaine des nanomatériaux en France. Analyse de la réalité du poids des nanomatériaux dans la filière industrielle concernée, étude menée par D&CONSULTANTS pour le compte de la Direction générale de la compétitivité de l'industrie et des services, 31 p.

Dupuy J.P. (2003) Le risque inouï des nanotechnologies, L'Écologiste, n°10, juin 2003, p. 70-72.

Fuchs D. and Gazsó A. (2015) Why the public perception of risks is to be taken seriously: The special case of nanotechnology, NanoTrust Dossier, No. 042en, February 2015

HCSS (2008) Nanotechnology, Future Issue N.03, The Hague Centre For Strategic Studies, 19 p.

Heggelund L., Hansen S.F., Astrup T.F., Boldrin A. (2016) Semi-quantitative analysis of solid waste flows from nano-enabled consumer products in Europe, Denmark and the United Kingdom – Abundance, distribution and management, Waste Management, 56, pp. 584-592.

Kim Y. (2014) Nanowastes treatment in environmental media, Environmental Health and Toxicology, 29, 7 p.

Lacour S. (2008) Risques et responsabilité sociale de la recherche en nanosciences et nanotechnologies, Qu'en est-il du droit de la recherche ? Toulouse : Presses de l'Université Toulouse 1, Capitole, 2008

Perrier J. (2018) Les nanomatériaux dans l'alimentation, Quelques repères, accédé en mars 2018, disponible via :

http://www.nanoresp.fr/wp-content/uploads/2015/10/Fiche-rep%C3%A8re-Nanoalim.pdf

Sciences&Vie (2010) Nanotechnologies : La révolution invisible, Hors-Série numéro 253, Décembre 2010.
## 1.2 Une veille réglementaire pour y voir plus clair

### 1.2.1 Le cadre réglementaire d'utilisation des NMM en France et au sein de l'Union Européenne

Un rappel historique de la mise en place de contraintes réglementaires en lien avec la fabrication, l'utilisation et le devenir des nanomatériaux est dressé et corrélaté avec l'essor industriel qui accompagne leur utilisation.

Le contexte réglementaire récent et les perspectives d'évolutions futures seront aussi évalués plus précisément sur la base des interviews d'experts juridiques, à développer dans la deuxième phase du projet.

L'utilisation des NMM est actuellement courante dans des secteurs d'activités variés (l'électronique, l'automobile, l'aéronautique, l'industrie spatiale, la défense, les communications, la chimie, les biotechnologies, l'industrie cosmétique et pharmaceutique, les matériaux de construction, la métallurgie, l'industrie textile, de l'énergie, etc.). De nombreux produits de la vie quotidienne en contiennent.

Le cadre réglementaire a été développé à la suite de leur utilisation, dans une optique de recensement, en vue de l'estimation de l'impact de ces NP sur la santé humaine et sur l'environnement. La démarche réglementaire ne vient donc pas dans un cadre pro-actif mais plutôt dans une optique d'encadrement et de maîtrise de l'utilisation des NMM (Syberg et Hansen, 2016).

Les NMM sont soumis aux réglementations auxquelles ils se réfèrent **par leur statut** (substance, déchets, etc.) ou **par leur présence dans un produit** (produit alimentaire, cosmétique, emballage, biocide, etc.).

La stratégie de la CE est de considérer la réglementation existante comme adéquate à la régulation des NMM, en apportant si nécessaire des adaptations vis-à-vis des spécificités. Ainsi de nombreuses réglementations abordent la problématique des NM.

En parallèle de l'adaptation des règlementations existantes, l'UE a établi deux mesures pour créer un cadre à l'utilisation des nanotechnologies : un code de conduite pour une recherche responsable sur les nanotechnologies et les nanosciences, et une recommandation de la définition de nanomatériaux dans le cadre réglementaire. (Justo-Hanani et Dayan, 2015).

L'industrie des nanotechnologies est une des industries les plus réglementées au sein de l'Union Européenne, et demeure plus encadrée que dans d'autres pays comme les Etats Unis par exemple. Les nanotechnologies représentent un enjeu tout particulier pour l'UE, qui investit énormément dans ce secteur. (Justo-Hanani et Dayan, 2015). En 2016, la Commission Européenne publie un rapport d'état des lieux de la filière des NMM et de la réglementation associée, où sont abordées les perspectives des futurs développements des NM et les enjeux de la réglementation environnementale. Ce rapport est intitulé « Support for 3rd regulatory review on nanomaterials – environmental legislation », et met à jour les données du précédent rapport publié en 2012. (Broomfield et al., 2016). La suite du rapport fera régulièrement référence à cet ouvrage.

Les NMM sont très variés, possèdent des multitudes de propriétés, utilisés dans de nombreuses applications industrielles. C'est un secteur novateur, et très prometteur, qui évolue très rapidement.

Les principaux défis des instances de réglementation sont :

* De mesurer l'ampleur de l'utilisation des NMM ;

* De définir clairement le terme Nanomatériaux pour une utilisation dans les textes réglementaires ;

* De mettre en place des outils de régulation efficaces et économiquement viables ;

* D'estimer l'impact sur la santé humaine et sur l'environnement afin de le limiter.

La manière dont ces challenges sont relevés par la réglementation française et européennes sont abordé ci-après.
La première partie retrace le contexte de mise en place de la réglementation liée aux NMM initiée en France et dans l'Union Européenne notamment la volonté de recensement des autorités afin de déterminer et de quantifier l'ampleur de l'utilisation des NMM et les difficultés rencontrées liées à l'instauration de tels outils.

### 1.2.1.1. Le recensement des NMM via la réglementation française et en Europe

En 2010, en l'absence de réglementation européenne encadrant l'utilisation des NMM, le gouvernement français a fixé des objectifs nationaux au travers de la loi dite Grenelle II, n°2010-788 du 12 juillet 2010. Il s'agit :

* d'avoir une **meilleure connaissance des nanomatériaux**, à savoir leur identité, les quantités manipulées et les différents usages et domaines d'application ;

* d'obtenir leur **traçabilité** : depuis le fabricant ou l'importateur jusqu'au distributeur auprès du dernier utilisateur professionnel ;

* créer un rassemblement de connaissances sur les nanomatériaux en vue de l'évaluation des risques et de l'information du public.

À la suite de la loi Grenelle II, un chapitre concernant les « produits chimiques, biocides et substances à l'état nanoparticulaire » a été ajouté au code de l'environnement. Les NMM sont associés aux produits chimiques, les mêmes obligations de transparence concernant leur utilisation leur sont donc appliquées. Les autorités reconnaissent néanmoins leurs spécificités uniques, notamment concernant les risques pour la santé et l'environnement lié à l'exposition aux NMM.

Les fabricants, importateurs ou utilisateurs des substances doivent transmettre, à la demande de l'autorité administrative, « toutes les informations disponibles relatives aux dangers de ces substances et aux expositions auxquelles elles sont susceptibles de conduire, ou utiles à l'évaluation des risques sur la santé et l'environnement » (Code de l'environnement, art. L. 523-2). Ils doivent donc réaliser des enquêtes en amont et regrouper les informations, pour qu'elles soient disponibles en cas de demande (Billet, 2010).

Les articles L. 523-1 à L.523-3 du code de l'environnement, prévoient l'obligation de déclarer l'identité, les quantités et les usages des substances à l'état nanoparticulaire produites, distribuées ou importées en France (Radisson, 2012). Ces objectifs seront réalisés par le développement d'outils et d'un cadre réglementaire développé ci-après.

Depuis 2013, les producteurs, les distributeurs, fabricants et utilisateurs professionnels français s'identifient et identifient leurs produits contenants des nanoparticules sur la **plateforme en ligne R-Nano** (ANSES, 2017). La déclaration est faite annuellement, avant le 1er mai de chaque année. Les statuts de l'importateur, du distributeur, du fabricant ou de l'utilisateur professionnel sont définis dans le décret du 17 février 2012. Toute la chaîne de production (de la fabrication à la distribution) des NMM est concernée, dans l'ensemble des secteurs d'activité. En effet, chaque professionnel déclare l'identité, les quantités et les usages de ces substances, mais également l'identité des utilisateurs professionnels à qui les NMM ont cédés à titre onéreux ou gratuit. L'ANSES, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail, est en charge du recensement sur la plateforme R-Nano.

Deux textes d'application précisent le dispositif : le décret n°2012-232 du 17 février 2012 relatif à la déclaration annuelle des substances à l'état nanoparticulaire précise le champ de la déclaration ; l'arrêté du 6 août 2012 relatif au contenu et aux conditions de présentation de la déclaration annuelle des substances à l'état nanoparticulaire précise les informations à déclarer.

Le Décret n° 2012-232 du 17 février 2012 relatif à la déclaration annuelle des substances à l'état nanoparticulaire pris en application de l'article L. 523-4 du code de l'environnement :

* Précise les **définitions principales** (importateur, distributeur, fabricant, utilisateur professionnel, etc.).

* Définit les conditions ainsi que la **limite en masse** de nanoparticules au-delà de laquelle la déclaration est obligatoire (limite basée sur la réglementation REACH) « Art. R. 523-13.- Chaque fabricant, importateur et distributeur d'une substance à l'état nanoparticulaire, en l'état ou contenue dans un mélange sans y être liée, ou de matériaux destinés à rejeter cette substance dans des conditions normales ou raisonnablement prévisibles d'utilisation
effectuent la déclaration exigée à l'article L. 523-1 dès lors qu'il produit, importe ou distribue
**au moins 100 grammes par an de cette substance** ».

* Définit la **date limite de déclaration** : au 1er mai de chaque année.

* Précise les **conditions particulières**, notamment pour les projets de recherche, qui sont exemptés de déclaration des quantités et de la nature des NMM.

* Affecte la **gestion des informations à l'ANSES** : « L. 523-1. La gestion des déclarations et des données qu'elles contiennent est confiée à l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail ».

* Donne la **possibilité de dérogation** de déclaration via de demande de déclaration auprès du ministère de la défense.

* Rappelle les **sanctions prévues** par le Code de l'environnement dans l'article R. 523-21 en cas de non enregistrement : « lorsqu'un fabricant, un importateur ou un distributeur n'a pas transmis la déclaration prévue à l'article L. 523-1 à l'échéance prévue par l'article R. 523-13 ou lorsque les informations demandées à un déclarant en application de l'article R. 523-16 ou celles demandées à un fabricant, un importateur ou un utilisateur en application de l'article R. 523-17 ne sont pas transmises aux échéances prévues par ces deux articles, le ministre chargé de l'Environnement peut ordonner le paiement d'une amende au plus égale à 3 000 euros et une astreinte journalière de 300 euros courant à partir du jour de la décision la fixant et jusqu'à la satisfaction de l'obligation. » (Kiefer et Franco, 2017).

Lors de la 1ère année de déclaration, le rapport de 2014 basé sur les données de 2013 dénombrait 930 déclarants pour 3 400 déclarations et près de 500 000 tonnes de substances déclarées (Forum NanoResp, 2013). En 2017, 1 391 entités françaises ont effectué au moins une déclaration, contre 1 516 en 2016 (R-Nano, 2017) et près de 75 % des entités déclarantes en 2017 ont déjà réalisé des déclarations lors des deux années précédentes. Ces 1 391 entités françaises, représentent au total 1 724 établissements manipulant des nanomatériaux sur le territoire national. La majorité des déclarations sont réalisées par des entités françaises. Le nombre de déclarations soumises en 2017 est en diminution, comme le montre le tableau et la figure ci-dessous.

<table><caption>Tableau 5. Nombres de déclarations, de déclarants et tonnage de NMM déclarés sur la plateforme R-nano (adapté du rapport R-Nano, 2017)</caption><thead><tr><th></th><th>2013</th><th>2014</th><th>2015</th><th>2016</th><th>2017</th></tr></thead><tbody><tr><th>Déclarants</th><td>930</td><td>1 490</td><td>1 518</td><td>1 516</td><td>1 391</td></tr><tr><th>Déclarations</th><td>3 400</td><td>10 417</td><td>14 583</td><td>14 016</td><td>10 308</td></tr><tr><th>Tonnes</th><td>500 000</td><td>397 131</td><td>415 774</td><td>475 766</td><td>424 323</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 5. Nombres de déclarations, de déclarants et tonnage de NMM déclarés sur la plateforme R-nano (adapté du rapport R-Nano, 2017)</figcaption></figure>

Dans le rapport R-Nano, une baisse de 27% de déclarations faites par des entités françaises est répertoriée. En 2017, plus de la moitié des déclarants sont des distributeurs (près de 65%) et ils réalisent 93 % des déclarations. (R-Nano, 2017).

Le schéma ci-dessous présente les informations demandées sur R-Nano pour chaque acteur de la chaîne de production. A chaque déclaration, est attaché un numéro de déclaration unique qui est transmis en aval de la chaîne d'approvisionnement (Keifer et Franco, 2017).
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 6. Déclarants sur le site R-Nano (Keifer et Franco, 2017)</figcaption></figure>

Les NMM doivent être inscrits selon le numéro CAS (Chemical Abstracts Service). Or, en 2017, seulement 76,3 % des NMM ont été déclarées par leur numéro CAS (R-Nano, 2017). Ce manque d'homogénéité complexifie la lecture des informations et rend les données moins digestes. Cependant ce chiffre est à nuancer car en 2016, seulement 53,3 % des NMM déclarés l'avaient été sous le numéro CAS. Une amélioration de l'homogénéisation est observée. De plus, ce numéro CAS est issu du règlement européen REACH qui concerne la déclaration des substances chimiques, mais qui n'est pas totalement adapté au cas des NMM. La réglementation REACH et le statut de NMM sont développés plus loin (cf. 1.2.1.2).

Sur la base des données enregistrées dans la BDD R-Nano, l'ANSES publie un rapport annuel afin d'avertir l'opinion publique. Le rapport pour le grand public est disponible sur le site R-Nano. Cette transmission d'information au grand public est encadrée par l'article L. 521-7 du code de l'environnement. Les rapports sont prévus 6 mois après la date limite d'enregistrement des déclarations de NM et contiennent l'identité des substances déclarées et leurs usages (Rapport R-Nano, 2017).

Un autre rapport plus précis, plus détaillé et qui précise notamment la liste des déclarants, est à disposition des organismes listés dans le décret n°2012-233 du 17 février 2012 :

* l'Agence française de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM) ;

* l'Institut national de veille sanitaire (InVS) ;

* l'Institut national de recherche et de sécurité (INRS) ;

* l'Institut national de l'environnement industriel et des risques (Ineris) ;

* les organismes chargés de la toxicovigilance mentionnés à l'article L. 1341-1 du code de la santé publique ;

* les observatoires régionaux des déchets (seulement depuis 2017, cf. le décret n° 2017-765 du 4 mai 2017, relatif à la mise à disposition des informations obtenues en application des articles L. 523-1 et L. 523-2 du code de l'environnement).
Les observatoires régionaux des déchets ont accès à ces informations afin de mieux connaître et protéger contre l'exposition aux nanoparticules lors de la fin de vie des produits (Laperche, 2017).

Depuis 2013, la mise en place de ces mesures a connu certaines difficultés. Premièrement, la limite massique fixée par la réglementation, au-delà de laquelle la déclaration est obligatoire, est difficile à évaluer. Cette limite concerne uniquement la masse des NMM, or es NMM sont souvent en suspension, contenues dans des matrices liquides ou des solides. Dans ces conditions, il semble légitime de se demander si les données référencées sont bien uniquement les masses des nanomatériaux ou celles des produits contenant ces nanomatériaux, c'est-à-dire des masses pures ou des masses en suspension. La véracité de l'information reposant sur le déclarant seul (les importateurs, distributeurs, fabricants ou utilisateurs professionnel), il est difficile de vérifier leur exactitude (Forum NanoResp, 2013). De plus, on remarque que certaines données sont manquantes dans la chaîne de distribution. Par exemple, lors de la déclaration, certaines quantités ne sont pas renseignées, comme illustré ci-dessous (R-Nano, 2017) :

« Seules 40 % des déclarations réalisées par des distributeurs renseignent des quantités. [...] Par rapport aux déclarations qui ne contiennent pas d'informations sur les quantités distribuées, les justifications fournies par les déclarants sont citées ci-dessous par ordre d'occurrence :

* Information indisponible : substance/mélange/article importé(e) : information non communiquée par le fournisseur ;

* Information indisponible : le fournisseur n'a pas transmis son n° de déclaration et information non connue par le déclarant ;

* Information indisponible : résultats en attente ;

* Information indisponible. »

La procédure a pris en compte le problème de transmission de l'information entre les différents acteurs : les données doivent être demandées, et une preuve de demande doit être transmise. Cependant, comme souligné lors d'une réunion NanoResp, les difficultés observées pour obtenir les informations sont dues à une réglementation inadaptée au contexte d'utilisation des NMM et une sous-estimation de la complexité des chaînes de valeur et du nombre d'intermédiaires (Forum NanoResp, 2013). Un autre exemple illustrant les difficultés à maîtriser l'ensemble des maillons de la chaîne de production est celui de Décathlon. Cette enseigne fait le choix de développer des technologies sans avoir recours aux nanotechnologies. Cependant, ils ne peuvent pas se revendiquer « sans nano » à cause de la complexité de la maîtrise de l'ensemble de la chaîne logistique de production (Forum NanoResp, 2017).

Le manque de données peut être issu d'une autre contrainte : la réglementation est spécifique à la France alors même que la problématique est mondiale. Que faire quand le fournisseur provient d'un pays hors de la France où cette réglementation n'est pas appliquée ? Comment obtenir les informations nécessaires ? Ce mode de recensement apporte également des doutes sur les usages réels et le manque de déclaration des produits finis (non obligatoire). Aucun moyen de vérification, de leur exactitude, n'est actuellement possible.

Ces différentes limites montrent que, la base de données R-Nano ne semble pas être un outil adapté pour obtenir une traçabilité fiable afin d'évaluer les potentiels risques liés aux NMM. Les données recueillies permettent de reporter la multitude d'applications industrielles déjà existantes sur le territoire français. Cet outil dresse par ailleurs un état des lieux du secteur des NMM en France, permet de comprendre l'importance des enjeux liés au développement des nanomatériaux, incite à développer des mesures de prévention et surtout développer une collaboration en dehors de la France. On note que toutes les difficultés évoquées ci-dessus sont similaires à celles rencontrées par la Commission Européenne, pour la déclaration des NMM des produits cosmétiques commercialisés au sein de l'UE, sur le portail de Notification des Produits Cosmétiques. La **BDD issue du référencement des produits des cosmétiques référence des NMM mais ne garantit pas qu'ils ne soient pas interdits** (SafeNano, 2016).

Ce cadre réglementaire français "précurseur", peut toutefois être vu par les industriels comme un frein au développement. Les entreprises se voient fixer des limites et doivent allouer des ressources pour réaliser les déclarations, alors même que leur concurrents et collaborateurs étrangers ne sont pas soumis à ces contraintes. De plus la déclaration publique soulève la question du secret professionnel.
Les déclarants ont le droit de demander la confidentialité pour certaines substances (cf. Code de l'environnement : Article L521-7 secret industriel et déclaration).

À la suite de la mise en place de R-nano en France, d'autres pays de l'UE et de l'espace économique européen ont introduit un registre des NMM : la Norvège (en 2013), le Danemark (en 2014) et la Belgique (en 2016). Ces enregistrements concernent les professionnels (importateur, producteur et/ou distributeur B2B) et sont obligatoires. Les spécificités de ces registres sont développées ci-après.

En Norvège, depuis 2013, l'agence publique nationale du climat et de la pollution demande, lors de l'enregistrement annuel des produits chimiques dangereux, l'identification des substances à l'état nanoparticulaire contenues dans les produits chimiques dangereux au sein du registre (Norwegian environment agency, 2017). La limite en masse, au-delà de laquelle la déclaration est obligatoire, est de 100 kg par an de produit chimique dangereux fabriqués ou importés, avec notification de la présence, le type et la fonction des NMM, si ceux-ci en contiennent (ChemSafetyPRO, 2018).

Le Danemark a créé un registre des mélanges et des produits contenant des NMM, en 2014, pour les importateurs et les producteurs (les distributeurs des professionnels ne sont pas concernés contrairement au registre R-Nano français). Cet enregistrement annuel obligatoire a été créé notamment à la demande du Conseil écologique Danois, auprès du gouvernement. L'enregistrement est réalisé en ligne, et les données sont confidentielles (Danish Environmental Protection Agency, 2018). Cette déclaration concerne les mélanges ou articles à destination du grand public contenant ou « relarguant » des nanomatériaux (contrairement au registre R-Nano qui ne prend en compte que les NMM) (R-Nano, 2017). La définition de NMM se base sur la recommandation de la CE de 2011. A noter que ce registre exclut de nombreux produits (la nourriture et les matériaux en contact avec les denrées alimentaires, le matériel médical et les médicaments, les cosmétiques, les pesticides, les documents imprimés comme les journaux et étiquettes dont l'encre peut contenir des NMM, les textiles contenant des NMM utilisés comme colorants ou dans les teintures, les peintures, agents de conservation du bois, colles utilisant des pigments nanométriques comme colorants uniquement, les articles de caoutchouc utilisant du noir de carbone ou du dioxyde de silicium, les déchets). Ces exemptions sont dues à une demande des ministères danois et de l'industrie chimique qui considèrent que ces produits sont déjà couverts par la règlementation européenne. L'agence de protection de l'environnement du Danemark a publié en 2015 un rapport sur les limites fixées et les contraintes d'enregistrement probable des entreprises liées au registre « Nanoproductregister » (Danish Environmental Protection Agency, 2015). De la même manière qu'en France, cet enregistrement a eu des difficultés à se mettre en place. En 2015, seulement 8 entreprises ont réalisé la déclaration (VeilleNano, 2016).

Depuis le 1er janvier 2016 en Belgique, les entreprises ont l'obligation d'enregistrer toute nouvelle substance manufacturée à l'état nanoparticulaire avant sa mise sur le marché. D'après un Arrêté Royal du 27 mai 2014, les NMM déjà commercialisés sur le marché belge devaient être enregistrés pour le 1er janvier 2016 (CCI Hainaut, 2015). Avant le 1er janvier 2017, l'obligation d'enregistrement concernait les mélanges qui contiennent des substances manufacturées à l'état nanoparticulaire et qui sont déjà sur le marché. La gestion du registre est réalisée par le Service Public Fédéral Santé publique, Sécurité de la Chaîne alimentaire et Environnement. Un rapport a été publié en 2017 et est disponible sur le site du Service public Fédéral de la Santé publique, Sécurité de la Chaîne alimentaire et Environnement. Le terme de NMM est défini en se basant sur la Recommandation de la CE de 2011. La limite en masse de déclaration est de 100 grammes par an de substances manufacturées à l'état nanoparticulaire (Service Public Fédéral Santé publique, Sécurité de la Chaîne alimentaire et Environnement, 2018). La déclaration est réalisée avant la mise sur le marché contrairement à la déclaration annuelle française, qui concerne ce qui est déjà sur le marché. Les sanctions prévues en cas de non enregistrement sont plus importantes en Belgique qu'en France. La déclaration ne concerne pas les biocides, les médicaments, la nourriture et les matériaux en contact avec les denrées alimentaires, les pigments / peintures, les auxiliaires technologiques et autres produits pouvant être utilisés pour la transformation d'ingrédients d'origine agricole (VeilleNano, 2018).

Au niveau de l'UE, en 2016, la Commission Européenne a acté la mise en place d'un observatoire européen des NMM, mis en place en juin 2017 et porté par l'ECHA. Cet observatoire est créé dans le but de donner un accès aux informations sur les NMM mis sur le marché de l'UE (R-Nano, 2017).

Le tableau ci-après résume les caractéristiques des différents registres existants dans les pays de l'UE et de l'espace économique européen.
<table><caption>Tableau 6. Caractéristiques des différents registres existants dans les pays de l'UE et de l'espace économique européen</caption><thead><tr><td>Pays du registre</td><td>Nom</td><td>Date de création</td><td>Acteurs concernés par l'enregistrement</td><td>Informations à enregistrer</td><td>Seuil massique de déclaration</td><td>Conditions de déclaration / substances déclarées</td></tr></thead><tbody><tr><td>France</td><td>R-Nano</td><td>2013</td><td>Importateurs et producteurs et distributeurs (B2B)</td><td>Identité de celui qui enregistre ; Identité de la substance (nom, taille, état, etc.) ; Quantité et usage ; Identité des utilisateurs professionnels.</td><td>100 g/an de NMM</td><td>Déclaration des substances à l'état nanoparticulaire.</td></tr><tr><td>Norvège</td><td>Product register (registre officiel des produits chimiques dangereux)</td><td>2013</td><td>Importateurs et producteurs</td><td>Identité de celui qui enregistre ; Nom du produit et composition ; Composition, identité, et fonction des NMM ; Quantité.</td><td>Déclaration obligatoire au-delà de 100 kg par an de produit chimique dangereux + notification si celui-ci contient des NMM.</td><td>Au sein du registre des produits chimiques dangereux, l'agence nationale du climat et de la pollution Norvégienne demande d'identifier les substances à l'état nanoparticulaire contenus dans les produits chimiques dangereux.</td></tr><tr><td>Danemark</td><td>NanoProdukt register</td><td>2014</td><td>Importateurs et producteurs</td><td>Identité de celui qui enregistre ; Description du produit et composition ; Identité et usage des NMM ; Quantité ; Les liens entre le fabriquant ou l'importateur et ses distributeurs ou les utilisateurs.</td><td>Pas de limite connue.</td><td>Déclaration de mélanges ou articles à destination du grand public contenant ou « relarguant » des nanomatériaux. Sont exclus : nourriture et matériaux en contact avec les denrées alimentaires, matériel médical et médicaments, cosmétiques, pesticides, documents imprimés comme les journaux et étiquettes dont l'encre peut contenir des NMM, textiles contenant des NMM utilisés comme colorants ou dans les teintures, peintures, agents de conservation du bois, colles utilisant des pigments nanométriques comme colorants uniquement, articles de caoutchouc utilisant du noir de carbone ou du dioxyde de silicium, déchets.</td></tr><tr><td>Belgique</td><td>Nano-Registry</td><td>2016</td><td>Importateurs et producteurs et distributeurs (B2B)</td><td>Identité de celui qui enregistre ; Identité de la substance (nom, taille, état, etc.) ; Quantité et usage ; Identité des utilisateurs professionnels.</td><td>100 g/an de NMM.</td><td>Produits contenant des NMM sauf : Biocides, médicaments, nourriture et matériaux en contact avec les denrées alimentaires, pigments / peintures.</td></tr></tbody></table>
1.2.1.2. Les NMM via la réglementation Européenne – adaptation de REACH et CLP

La Commission Européenne considère de manière juridique les NMM en tant que substance, comme l'entend la réglementation REACH (Langlais, 2014), à savoir : « élément chimique et ses composés à l'état naturel ou obtenus par un processus de fabrication, y compris tout additif nécessaire pour en préserver la stabilité et toute impureté résultant du processus mis en œuvre, mais à l'exclusion de tout solvant qui peut être séparé sans affecter la stabilité de la substance ou modifier sa composition (article 3-1) ». Qualifier juridiquement les NMM de substances, les contraint à un ensemble de dispositifs juridiques existants, notamment ceux prévus dans la réglementation REACH.

En effet, en 2012, la Commission Européenne juge dans une « Communication de la commission au parlement européen, au conseil et au comité économique et social européen - Deuxième examen réglementaire relatif aux nanomatériaux » que « le règlement REACH offre le meilleur cadre possible pour la gestion des risques liés aux nanomatériaux, que ces derniers soient présents dans des substances ou des mélanges » (Langlais, 2014 ; Communication de la commission au parlement européen, 2012).

La réglementation REACH impose aux importateurs et aux fabricants de déclarer les substances produites et commercialisées et de garantir la sécurité de ces substances sur la santé humaine et sur l'environnement, en identifiant les risques et en indiquant le mode de gestion de ces derniers. Cet enregistrement réalisé auprès de l'ECHA est obligatoire à partir d'une tonne par an de fabrication ou d'importation par substance et par déclarant. Les enregistrements des substances chimiques utilisées au sein de l'UE sont gérés par l'ECHA, l'agence européenne des produits chimiques.

Le règlement dit CLP, Classification Labelling and Packaging, quant à lui, fait référence au règlement n°1272/2008 du 16 décembre 2008 relatif à la classification, à l'étiquetage et à l'emballage des substances et des mélanges, qui est appliqué à tous les Etats membres de l'UE et à tous les secteurs industriels. Il oblige les fabricants, les importateurs et les utilisateurs de substances ou de mélanges à classifier, à étiqueter et à emballer les produits chimiques dangereux de manière appropriée avant leur mise sur le marché (ECHA, 2018a).

Le règlement CLP a pour but de permettre la classification comme substance ou mélange dangereux, toute substance ou mélange présentant des propriétés qui conduisent à le définir comme tel. Certains NMM en font partie (causant des disfonctionnements respiratoires ou étant CMR). A noter que certaines particules ne sont pas CMR sous forme macro mais le sont sous forme nano.

En 2012, un groupe de travail appelé ECHA-NMWG, a été formé par l'ECHA pour analyser les méthodes d'adaptation des processus REACH et CLP et apporter des recommandations. L'ECHA a rédigé un guide technique pour aider les producteurs et utilisateurs dans les démarches pour enregistrer les NMM conformément aux règlements REACH et CLP (ECHA, 2016) Un webinar est également disponible sur le site internet de l'ECHA.

L'adaptation de REACH a été initiée à partir de 2008, à la suite d'une publication du SHENIHR de rapports soulignant les insuffisances de REACH dans la maitrise des risques liés aux NMM. Le règlement 987/2008/CE du 8 octobre 2008 modifiant les annexes IV et V de la réglementation REACH a été adopté. L'abaissement du seuil de déclaration demandé par le SHENIHR n'a cependant pas été retenu (Langlais, 2014).

En 2013, la Commission Européenne a lancé une consultation concernant le statut des nanomatériaux dans les règlements REACH et CLP. Cette consultation abordait les points suivants : un scénario de référence d'application des NM, des bonnes pratiques pour l'instauration d'un système de suivi national, une approche structurée de la collecte de données à travers un observatoire des nanomatériaux, la création d'un registre européen des nanomatériaux avec un enregistrement annuel en fonction de la substance ou en fonction de l'utilisation. (Laperche, 2018).

En 2014, un groupement d'ONG Européennes a rédigé une lettre à l'attention des instances Européennes, listant les propositions concernant la réglementation des NMM : "*European NGOs position paper on the Regulation of nanomaterials*" (BEUC, 2014). Ce document dénonce le manque de prise en compte au sein des lois de l'UE, des spécificités des substances sous forme nano, dont les propriétés sont très différentes des formes macro et microscopique. Il est demandé d'établir un statut particulier notamment au sein de REACH et de la CLP, et également d'évaluer les risques pour l'Homme et l'environnement. Une nouvelle définition du terme nanomatériau est également
demandée. Au sein de REACH ou de CLP, peu de NMM ont été répertoriées. Par exemple, en 2014, BEUC rappelle que seulement 9 substances ont été enregistrées en tant que NM, et les informations transmises étaient insuffisantes pour en estimer le risque sanitaire.

Langlais (2014) recommande que l'adaptation aux NMM soit être réalisée au fur et à mesure des avancées et par modification des annexes du règlement REACH. L'ANSES préconise d'adapter REACH spécifiquement pour les nanomatériaux, sous forme d'un nano-REACH (ANSES, 2014).

Les industriels considèrent que cette mesure n'est pas nécessaire. Une journalise de l'Usine nouvelle interview des représentants des industries : « Sur les 279 substances identifiées par le système français comme des nanomatériaux, le déploiement de REACH est en cours et s'achèvera en 2018 comme pour toutes les autres substances, précise Sonia Benacquista. Or, selon notre projection, plus de 90 % d'entre eux seront enregistrés dans REACH ! Attention, prévient-elle, si on va trop loin dans la réglementation, cela pourrait nuire aux capacités de compétitivité et d'innovation européenne. C'est pour cela qu'il y a ce seuil d'une tonne par an dans REACH. Et Philippe Gœbel, le Président de l'UIC prévient : Nous sommes européens, il y a une réglementation, appliquons-la sans sur-transposition » (Fleitour, 2014).

Dans une publication « ProSafe White paper » financée par l'Union Européenne, la législation actuelle, notamment concernant la gestion du risque associé aux NMM, est considérée comme insuffisante pour une gestion efficace et efficiente. En prenant exemple sur le manque de définition de NMM dans la réglementation REACH, ils montrent que les obligations ne sont pas comprises, portent à confusion et mènent à des controverses concernant les informations qui doivent être réellement déclarées. Il est indispensable d'inclure une définition légale des NMM dans REACH, ainsi que des documents d'aide pour donner des méthodes claires afin de déterminer si le matériau est considéré comme un NMM, doivent être mis en place.

De plus, le mode de renseignement des substances chimiques n'est pas adéquat pour prendre en compte les caractéristiques des NMM notamment : la taille, la forme, la surface et les propriétés, qui sont des facteurs indispensables pour déterminer le caractère dangereux ou non des NM (van Teunenbroek et al., 2017). De plus, ces informations devraient être requises lors de l'enregistrement, afin de faciliter l'étude des risques. Cette catégorisation morphologique devrait s'aligner sur ce qui a été développé pas l'IOS et les propositions de l'OCDE. Cela permettrait également d'utiliser le « regroupement de substances et des références croisées », une approche employée pour compléter des données manquantes en vue des enregistrements présentés au titre de REACH, pour faciliter l'analyse des risques (van Teunenbroek et al., 2017). Cette approche utilise des informations pertinentes sur des substances analogues, dites substances sources, afin de prévoir les propriétés de substances dites cibles (ECHA, 2018b).

Il semble également indispensable de trouver des méthodes de détermination des risques plus rapides et moins couteuses.

Pour aider les industriels à caractériser les nanomatériaux selon la recommandation de la définition de 2011, la Commission Européenne a lancé un programme de recherche appelé NanoDefine. Ce projet a abouti à la création d'un outil NanoDefiner e-tool (cf. 1.3).

Le projet Nanomet est également lancé en France pour développer des méthodes de mesure de référence (Laperche, 2018).

La publication "ProSafe White Paper" développe des recommandations pour les Instances européennes, pour les responsables politiques et les régulateurs, afin notamment d'adapter la réglementation REACH aux NMM. Elles sont issues des recherches menées lors des projets "FP7 NANoREG" et "H2020 ProSafe project", aussi appelés "N1P", sur l'évaluation critique des méthodes d'évaluation pour tester et évaluer le risque dans le cadre de la réglementation REACH (ProSafe, 2018).

En avril 2018, les États membres de l'UE ont validé une proposition de la CE pour adapter les annexes de REACH afin de prendre en compte les nanomatériaux de manière explicite. Le texte souligne que les nanomatériaux ont des profils toxicologiques et d'exposition spécifiques qui nécessitent une évaluation des risques et des mesures de gestion des risques spécifiques (Laperche, 2018). Lors de l'enregistrement annuel obligatoire des substances chimiques, plus d'informations sur les substances à l'état de nanomatériaux seront requis : quantités, caractéristiques, utilisations,
instructions quant à leur manipulation, risques potentiels pour la santé humaine et l'environnement, méthodes de contrôle des risques (VeilleNano, 2018e).

Le 3 décembre 2018, la Commission Européenne a adopté la révision des annexes de REACH. L'amendement présente explicitement les informations à apporter dans les dossiers d'enregistrement pour pouvoir mettre sur le marché des substances dans la forme nanométrique. L'entrée en vigueur est prévue pour le 1er janvier 2020 (ECHA, 2018d).

Les déclarants de REACH devront systématiquement évaluer les propriétés dangereuses des NMM, comment les utiliser de manière sure et quels risques ils peuvent présenter pour la santé et l'environnement. Ce changement permettra aux autorités de l'UE d'identifier si des mesures supplémentaires sont nécessaires concernant la gestion des risques. Les nanoformes des substances sont définies par rapport à la recommandation de la CE sur la définition du terme nanomatériau (ECHA, 2018d).

Ces avancées ont également soulevé la question de la révision de la recommandation de 2011 relative à la définition des nanomatériaux. Le processus devait être lancée après les élections européennes et la consultation publique, afin d'être achevé pour l'échéance du 1er janvier 2020 (Laperche, 2018).

### 1.2.1.3. La réglementation des NMM dans les produits de consommation quotidienne

Au niveau de l'Union Européenne, la présence de NMM est soumise à une obligation de marquage pour : les produits cosmétiques, les produits biocides et les denrées alimentaires. Cette obligation est entrée en application le 11 juillet 2013 pour les cosmétiques, le 1er septembre 2013 pour les biocides et le 13 décembre 2014 pour les denrées alimentaires (Veillenano, 2018a).

#### L'obligation d'étiquetage sur les denrées alimentaires

L'utilisation de nanomatériaux au sein des denrées alimentaires est actuellement répandue. Les NMM utilisés au sein des aliments sont utilisés entre autres comme :

* Nano-capsules :

* pour permettre d'augmenter la biodisponibilité et l'absorption des nutriments par l'organisme ;

* contenant des exhausteurs de goût et des molécules aromatiques ;

* contenant des polysaccharides (agents gélifiants et épaississants) ;

* contenant des minéraux et des vitamines (Bumbudsanpharoke et Ko, 2015) ;

* Anti-agglomérant (comme le SiO₂, composé d'une part de particules sous forme micro et sous forme nano) ;

* Colorant (comme le TiO₂ composé également d'une part de particules sous forme micro et une autre sous forme nano) (Agir pour l'environnement, 2016).

Depuis le 13 décembre 2014, le règlement n°1169/2011 dit INCO (Information du Consommateur), publié au JOUE le 22 novembre 2011, vise à mieux informer le consommateur sur la composition des produits alimentaires, dont la présence de ces NMM. Globalement, il « concerne l'information du consommateur sur les denrées alimentaires. [...] Le Règlement INCO actualise, simplifie et clarifie l'étiquetage des denrées alimentaires commercialisées dans l'Union Européenne » (DGCCRF, 2015). Plus spécifiquement, l'étiquetage des NMM dans la liste des ingrédients est obligatoire. De même manière que pour la réglementation des cosmétiques, le nom de l'ingrédient doit être suivi du terme nano entre crochets sur l'étiquette.

Le règlement maintient les dispositions antérieures contenues dans la directive n°2000/13 du 20 mars 2000 (codifiées dans le code de la consommation aux articles R 112-1 à R 112-31) en les complétant. Cette réglementation européenne est directement applicable à l'ensemble des pays membres. Au sein de ce règlement INCO, on trouve la définition de nanomatériaux manufacturés : « matériau produit intentionnellement présentant une ou plusieurs dimensions de l'ordre de 100 nm ou moins, ou composé de parties fonctionnelles distinctes, soit internes, soit à la surface, dont beaucoup ont une ou plusieurs dimensions de l'ordre de 100 nm ou moins, y compris des structures, des agglomérats ou des agrégats qui peuvent avoir une taille supérieure à 100 nm mais qui conservent des propriétés typiques de la nanoéchelle ».
En 2017, l'Arrêté du 5 mai 2017 fixant les conditions d'étiquetage des nanomatériaux manufacturés dans les denrées alimentaires, est publié, et rappelle les conditions d'application de la réglementation INCO. Cet arrêté était non nécessaire, puisque le règlement européen s'applique directement à l'ensemble des pays membres, mais le gouvernement a jugé nécessaire de rappeler cette obligation réglementaire, aux vues de sa faible application (Veillenano, 2017). En suivant à la lettre la définition de la Recommandation citée ci-dessus de 2011, le TiO₂, Dioxine de titane, additif alimentaire E171, contenu dans les produits alimentaires et les cosmétiques est souvent considéré comme non concerné par l'obligation d'étiquetage. En effet, l'E171 est composé de micro et nano particules, ces dernières étant généralement présentes à moins de 50%, l'obligation d'étiquetage ne s'applique pas.

Le règlement INCO caractérise les NMM comme des « nouveaux aliments ». Dans ce cadre, ils sont donc soumis à ce règlement relatif aux nouveaux aliments (UE) N° 2015/2283. La réglementation relative aux nouveaux aliments présente les conditions pour lesquelles la nourriture, des vitamines, des minéraux ou d'autres substances contenant des NMM est un nouvel aliment, et définit le terme de NM manufacturés. Ce règlement, relatif aux nouveaux aliments, impose que l'Autorité Européenne de Sécurité des Aliments, AESA, veille à ce que des « méthodes d'essai les plus récentes sont employées pour évaluer leur sécurité » avant d'autoriser la mise sur le marché des produits. En effet, les candidats à l'autorisation doivent soumettre une explication de la méthode scientifique utilisée et appropriée aux NMM si les nouveaux aliments en sont. Si nécessaire, ils doivent fournir des explications concernant les adaptations et les ajustements qui ont été faits pour répondre aux spécificités de ces matériaux.

Le référencement des produits contenant les NMM montre un nombre non négligeable de compléments alimentaires répertoriés comme contenant des NMM (cf. 1.1.2).

Dans l'alimentation, un des textes également concernés par la présence de NMM est le règlement (CE) N° 1333/2008 du parlement européen et du conseil du 16 décembre 2008 sur les additifs alimentaires. Un des points importants de cette réglementation est qu'elle considère que la taille des NM peut modifier les propriétés de la particule, donc ses spécificités et donc les risques associés. « Un additif alimentaire déjà autorisé en vertu du présent règlement et préparé au moyen de méthodes de fabrication ou de matières premières sensiblement différentes de celles visées dans l'évaluation de risques de l'Autorité ou différentes de celles prévues par les spécifications doit être soumis par l'Autorité à une évaluation. Par « sensiblement différentes », on pourrait entendre entre autres [...] une modification de la taille des particules, y compris l'utilisation des nanotechnologies. »

Cette réglementation oblige donc à une évaluation spécifique des risques en cas de présence de produit sous sa forme nanométrique, même si les risques de la forme macro/micro sont connus, et n'autorise pas l'utilisation comme tel. L'étiquetage et la mention de la forme nano est ici d'autant plus importante. L'utilisation d'un additif sous forme nano requiert une demande d'autorisation avant la mise sur le marché.

D'autres réglementations concernent l'alimentation, via la présence des NMM dans les emballages :

* Le règlement EC N° 450/2009 concernant les matériaux et objets actifs et intelligents destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires dresse une liste de substances autorisées. Le règlement impose pour les NMM, une évaluation « au cas par cas pour ce qui est des risques, jusqu'à ce que l'on dispose de davantage d'informations à leur sujet ». Il prévoit que les constituants actifs soient évalués par l'AESA.

* Le règlement n° 10/2011 concernant les matériaux et les objets en matière plastique destinés à entrer en contact avec les denrées alimentaires. Les produits autorisés dans la fabrication de ces produits sont définis par l'EFSA et sont répertoriés dans une liste, présentée en annexe I de ce règlement. Aucune contrainte de taille au sein de cette liste n'est précisée (pas de distinction faite entre la forme nano et la forme macro). Cependant, il est précisé que les NMM peuvent être utilisés mais doivent être étudiés au cas par cas par l'EFSA, avant d'être autorisés et avant que le produit ne soit commercialisé. Pour donner suite à cette évaluation toxicologie et une étude du comportement, le NMM peut être autorisé et il sera inclus dans la liste. Cette étape est obligatoire avant que le NMM puisse être utilisé dans la fabrication des objets dans le cadre de l'utilisation définies dans la réglementation 10/2011. Trois NMM sont actuellement autorisés dont le nitrure de titane (TiN, FCM 807) ajouté au
PET ; le noir de carbone (FCM 411), et la silice amorphe (FCM 504). Ce règlement a été mis à jour par plusieurs amendements notamment pour l'ajout de substances autorisées.

## Réglementation cosmétique

Les produits cosmétiques peuvent contenir des nanomatériaux. Le règlement n°1223/2009, dit Règlement cosmétique de 2009, impose des mesures pour identifier et permettre d'évaluer l'impact de ces nanomatériaux dans les cosmétiques. L'article 2 de ce règlement définit le nanomatériau comme « un matériau insoluble ou bio-persistant, fabriqué intentionnellement et se caractérisant par une ou plusieurs dimensions externes, ou une structure interne, sur une échelle de 1 à 100 nm » (DGCCRF, 2018). Cette définition, différente de celle recommandée par la CE car elle introduit la notion de bio-persistance et de solubilité.

La réglementation fixe trois points à respecter pour les NMM :

1. Obligation de déclaration par le professionnel sur le portail européen CPNP (Cosmetic Products Notification Portal) de tous les ingrédients sous forme nanoscopique utilisés.

La notification à la commission européenne des produits cosmétiques contenant des nanomatériaux mis sur le marché de l'Union européenne est obligatoire et réalisée par voie électronique sur le portail CPNP (ANSM, 2016 ; Commission Européenne, 2018). L'ensemble des ingrédients nano utilisés doivent être déclarés. Les autorités nationales compétentes ainsi que les centres antipoison ont accès à certaines informations transmises par la personne responsable dans le cadre de cette notification, les formules étant uniquement accessibles aux centres antipoison. De plus, pour les produits contenants des NM autres que les colorants, les conservateurs et filtres UV autorisés, une déclaration supplémentaire doit être réalisée 6 mois avant la mise sur le marché du produit, sauf si le produit a été mis sur le marché avant le 11 janvier 2013. Lors de cette déclaration, en plus des informations officielles, il est nécessaire de transmettre :

* l'identification du NM, son nom chimique (IUPAC) et autres nomenclatures prévues ;

* la spécification du NM : la taille des particules et les propriétés physiques et chimiques ;

* une estimation de la quantité de nanomatériau contenue dans les produits cosmétiques destinés à être mis sur le marché chaque année ;

* le profil toxicologique du NM ;

* les données relatives à la sécurité du NM, liées à la catégorie du produit cosmétique dans lequel il est utilisé ;

* les conditions d'exposition raisonnablement prévisibles.

À la suite de la déclaration et lorsque la Commission Européenne émet des doutes sur la sécurité d'un nanomatériau, une demande d'avis est faite auprès du CSSC (Comité scientifique pour la sécurité des consommateurs). La réponse est donnée dans un délai de 6 mois après la demande. En tenant compte de l'avis du CSSC, et lorsqu'il existe un risque potentiel pour la santé humaine, y compris lorsque les données sont insuffisantes, la Commission peut soumettre à restriction l'utilisation de l'ingrédient sous forme nanomatériau ou l'interdire.

Les produits mis sur le marché avant le 11 janvier 2013 ont été notifiés à la Commission entre le 11 janvier et le 11 juillet 2013. Les produits destinés à être mis sur le marché après le 11 janvier 2013 peuvent l'être à partir du 11 juillet 2013, 6 mois après leur notification sous réserve de la procédure d'évaluation éventuelle évoquée précédemment.

En plus de la déclaration à la commission Européenne, la déclaration des NM par les producteurs, importateurs et distributeur sur la plateforme R-Nano est obligatoire.

2. L'utilisation est strictement réglementée selon la fonction des NM au sein des cosmétiques (cf. Figure 7).
<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 7. Conditions d'autorisation de commercialisation des cosmétiques contenant des NP.</figcaption></figure>

L'article 16 de la réglementation Cosmétique concernant les NMM ne s'applique pas aux NM utilisés comme colorants, filtres ultraviolets ou agents conservateurs qui sont réglementés par l'article 14 relatif aux restrictions.

En 2018, 5 substances sont autorisées sous forme nano pour les filtres UV, colorants et conservateurs. Ces substances sont interdites sous forme NM dans les sprays :

* Filtres UV : tris-biphenyl triazine, dioxyde de titane, oxyde de zinc<fnref n="8" /> et le MBBT<fnref n="9" /> (methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol) ;

* Colorant : noir de carbone (DGCCRF, 2018).

3. Dans tous les cas, l'obligation d'étiquetage nano dans la liste des ingrédients (INCO) s'applique. Le terme nano doit être indiqué entre crochets après le nom de l'ingrédient concerné (ANSM, 2014).

Ces obligations d'étiquetage, pour les produits cosmétiques comme pour les produits alimentaires, sont très peu appliquées. L'absence du terme nano sur les étiquettes a été dénoncé par les associations de consommateurs, comme Agir pour l'environnement, UFC que choisir, mais aussi la DGCCRF. Agir pour l'environnement annonce en 2016, l'absence de l'inscription [nano] sur les étiquettes des produits alimentaires. Elle a fait tester par le LNE (Laboratoire National de Métrologie), la présence de NP de dioxyde de titane, d'oxyde de fer et de dioxyde de silicium dans des produits alimentaires (Agir pour l'environnement, 2016a). Elle a aussi établi une liste de produits suspectés

<footnote n="8">⁸ depuis 2016 via Règlement (UE) 2016/621 de la Commission du 21 avril 2016 modifiant l'annexe VI (filtres anti-UV) du règlement (CE) n° 1223/2009 du Parlement européen et du Conseil relatif aux produits cosmétiques.</footnote>

<footnote n="9">⁹ depuis juin 2018 via le Règlement 2018/885 du 20 juin 2018, publié au Journal officiel de l'Union européenne le 21 juin, modifiant l'Annexe VI (filtres anti-UV) du Règlement (CE) n° 1223/2009 du Parlement européen et du Conseil relatif aux produits cosmétiques, pour y insérer MBBT sous sa forme nanoparticulaire.</footnote>
d'en contenir, ainsi qu'une liste de produits testés positivement par le laboratoire. Cette liste est mise
à jour en fonction des retours faits par les consommateurs et des recherches menées par
l'association. De plus, la liste indique les produits qui ne contiennent plus ces 3 NMM, suite à la
décision des industriels de les retirer de la liste des composants (Agir pour l'environnement, 2016b).

60 Millions de consommateurs a également eu la même initiative, en publiant une liste de produits alimentaires et de produits de la vie courante contenant des NMM et notamment du dioxyde de titane (Bouhgriet, 2017 ; 60 millions de consommateur, 2017).

En janvier 2018, UFC Que choisir, va plus loin et porte plainte contre 9 industriels pour non-respect de l'obligation légale de signalement de la mention [nano] sur l'emballage. 16 produits alimentaires et cosmétiques ont été testés, tous contenant des nanoparticules et seulement 3 étaient étiquetés en contenant (UFC Que Choisir, 2018).

La DGCCRF a également mené une enquête sur certains produits alimentaires et cosmétiques. Elle a annoncé les résultats, à l'occasion du Conseil national de la Consommation le 16 janvier 2018 : 35 sur 40 produits cosmétiques contenaient des NMM, 29 sur 74 produits alimentaires contenaient des NMM. Parmi tous ces produits, un seul présentait l'étiquette [nano] sur l'emballage (DGCCRF, 2018).

Réglementation biocides

De la même manière que pour les denrées alimentaires et les cosmétiques, l'indication de la présence de particules sous forme nano sur l'étiquette des biocides commercialisés au sein de l'UE est obligatoire. Il faut spécifiquement que soit mentionné “*le nom de tous les nanomatériaux contenus dans les produits biocides, suivi du mot « nano » entre parenthèses.*” (Règlement (UE) N° 528/2012 du parlement européen et du conseil du 22 mai 2012 concernant la mise à disposition sur le marché et l'utilisation des produits biocides).

Selon ce règlement, dit RPB (Règlement Produits Biocides), chaque substance active doit être approuvée. Une démarche spécifique est nécessaire lors de l'utilisation de NMM car cette approbation ne s'applique pas à la forme nano : “*L'approbation d'une substance active ne couvre pas les nanomatériaux, sauf mention expresse*”. Le montage d'un dossier séparé incluant toutes les données requises est nécessaire pour les formes nanotechnologiques des substances actives. La demande simplifiée de mise sur le marché européen des biocides, prévue dans certaines conditions, ne peut pas être réalisée si le biocide contient des NMM (ECHA, 2018c).

Une des spécificités, non présente dans la réglementation relative aux produits alimentaires ou aux cométiques est que pour chaque NMM utilisé, les risques spécifiques associés doivent être décrits. En effet, une évaluation spéciale des risques est nécessaire pour les substances actives et non actives utilisées sous forme nano (ECHA, 2018c).

Chaque pays membre de l'UE doit rendre un rapport tous les 5 ans vis-à-vis de la mise en application de la RPB, qui inclut les données d'utilisation de NMM dans les produits biocides et les risques potentiels associés et identifiés.

La Commission Européenne considère que cette réglementation RPB est la plus complète et la plus compréhensive au sein de la législation européenne, vis-à-vis de la réglementation des NMM. Elle met en avant cependant les limitations à son application :

* l'absence de méthodes adéquates pour tester l'écotoxicologie, le devenir et le comportement des NM dans l'environnement ;

* le manque d'indication sur la manière de fournir des résultats ou sur la manière de justifier la fiabilité scientifique des méthodes existantes pour tester les NMM ;

* le délai de 5 ans imposé pour les comptes-rendus des Etats membres qui s'avère trop long pour régler tout problème qui pourrait être soulevés lors de la période de suivi ;

* l'absence d'obligation pour les producteurs de donner les quantités de NMM utilisés dans les biocides, commercialisés au sein du marché de l'UE.

La réglementation couvre un grand nombre de produits de consommation, et vise à sensibiliser les professionnels à une utilisation raisonnée. Malgré les difficultés d'application de ces règlementations, qui semblent ne pas adaptées à la réalité du terrain, que ce soit en termes de connaissances sur l'évaluation des risques ou métrologie, la France et l'Union Européenne sont précurseurs dans la mise
en place de règles pour encadrer l'utilisation des NMM par rapport à d'autres pays producteurs et exportateurs de produits contenant des NMM.

Cependant, il faut noter que la réglementation fixe des obligations d'étiquetage et de déclaration d'utilisation des NMM et leur commercialisation au sein de produits de consommation, mais ne fixe aucune règle concernant leur conception et leur fabrication. La prise en compte de la fin de vie des produits est donc rare et n'est soumise à aucune obligation.

### 1.2.2 Une réglementation quasi inexistante au niveau de la gestion des déchets

Cette partie aborde les réglementations existantes vis-à-vis des déchets et la manière dont est pris en compte le gisement de NMM entrant dans la filière de gestion de déchets.

En l'absence de réglementation spécifique, les impacts des réglementations existantes sur le devenir des nanodéchets et leur gestion ont tout de même été identifiés.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 8. Encadrement réglementaire de l'EU sur la gestion des déchets (adapté de Ponce del Castillo A., 2014)</figcaption></figure>

En 2016, la Commission Européenne a publié un rapport, « Support for 3rd regulatory review on nanomaterials – environmental legislation », afin de réaliser un état des lieux des connaissances sur les NMM dans l'environnement à travers notamment de la gestion du traitement et recyclage des déchets, des rejets atmosphériques, dans l'eau et le sol, et les réglementations associées (Broomfield et al., 2016).

Le tableau présenté dans l'Annexe 4 est tiré de ce rapport et résume les textes principaux, intéressant dans le cadre de cette étude, et la manière dont la question des NMM est gérée ou non.

#### 1.2.2.1 Une évolution des attitudes face à la gestion des nanodéchets

Maynard (2006) considérait, dès 2006, que la réglementation n'était pas adaptée pour traiter les nanodéchets et qu'ils peuvent être dangereux et provoquer des dommages dans l'environnement si leur présence n'est pas prise en compte. De même, Musee (2011) considère que chaque nanodéchet nécessite une approche de gestion unique pour gérer efficacement son risque environnemental potentiel. Il conseille, afin d'anticiper les impacts des nanotechnologies dans l'environnement, d'établir des protocoles et des méthodes pour limiter la dispersion incontrôlée et généralisée des NMM dans l'environnement. Il note que peu de recherches scientifiques et de publications existent sur la manière dont il faut gérer les flux de nanodéchets générés tout au long du cycle de vie du produit. Cela implique que les industriels ne peuvent pas avoir une démarche proactive, et agissent donc sur le
moment, lorsque le panel d'opportunité est réduit. De plus, il considère que l'inaction nous fait manquer une opportunité d'analyse des rejets de NM dans l'environnement.

En 2011, le parlement européen remet en cause la position de la Commission Européenne, qui se base sur le cadre législatif actuel de l'Union Européenne pour traiter de la question des NMM et demande des contrôles renforcés sur les nanotechnologies en particuliers dans le cadre de la législation relative aux produits chimiques, aux aliments, aux déchets, à la qualité de l'air et à la protection des travailleurs (Langlais, 2014).

Toutefois, jusqu'en 2012, aucune réglementation ne prenait en compte la spécificité des déchets de NMM. Depuis, les débats et les études sur les nanotechnologies ont pris de plus en plus en compte les déchets générés durant tout le cycle de vie des produits. Néanmoins, il n'existe toujours pas de réglementation spécifique à ce jour, française ou européenne, encadrant la gestion des déchets de nanoparticules au niveau de la fabrication, de l'usage ou de la fin de vie.

Le Leitat, un institut technologique Espagnol, qui travaille en collaboration avec des industriels et d'autres entités dans le but de développer des projets de R&D, considère que les exigences en termes de gestion des déchets sont liées à la classification du matériau en lui-même ; la caractéristique nano n'étant importante que si elle amène à une voie d'exposition différentielle. Il n'est pas forcément nécessaire d'ajouter des contraintes règlementaires et dans le cas où les propriétés nano modifient les propriétés de la substance, ils recommandent de procéder à un étiquetage spécifique et de le notifier. Un cadre juridique renforcé peut engendrer des obligations juridiques s'accompagnant d'une augmentation des coûts de production (lié par exemple au prix d'élimination des nanodéchets plus élevé, à la mise en place de mesures de sécurité supplémentaires, à l'achat de nouveaux matériels etc.) (Langlais, 2014).

En 2016, l'association des industriels des nanotechnologies (NIA) considère qu'il n'est pas nécessaire de développer une réglementation spécifique au traitement déchets contenant des NMM. Ils considèrent que les études démontrent une similarité entre les substances dans leur forme nano et macro et qu'il n'est pas nécessaire de prendre des mesures additionnelles pour les nanodéchets, qui sont déjà couverts par la législation européenne. Ils jugent que l'ajout de textes et mesures spécifiques ne ferait qu'augmenter la complexité du cadre légal. De plus, cela n'améliorerait pas la situation actuelle de gestion des déchets notamment par rapport à l'export de déchets. Selon eux, le terme nanodéchets ne devrait pas être utilisé car il porte à confusion (Broomfield et al., 2016).

### 1.2.2.2 Les nanodéchets via le cadre législatif

Les NMM et les produits contenant les NMM en fin de vie sont soumis à la directive 2008/98/EC, relative aux déchets, dans la mesure où la notion de déchet est définie comme « une substance ou un objet dont le détenteur se défait », même si celle-ci ne fait mention ni de nanomatériau ni de nanodéchet.

Il n'existe actuellement pas de mesures obligatoires au sein de cette réglementation, pour traiter les déchets de NMM séparément ou spécifiquement. Ces déchets sont traités indépendamment de leurs propriétés et comme tous les autres déchets. La situation vis-à-vis de cette directive est équivalente à celle de 2012 : aucune disposition ne permet de gérer spécifiquement ces nanodéchets. En effet, la directive 2008/98/EC utilise la classification des substances dangereuses définie dans la réglementation CLP (cf. 1.2.1.2), pour classer un déchet comme déchet dangereux. Etant donné qu'il n'existe pas de classification spécifique aux NMM dangereux au sein de la réglementation CLP, ceux-ci ne seront pas identifiés comme déchets dangereux et ne seront pas soumis aux contraintes prévues pour le traitement des déchets dangereux.

De plus, ce règlement n'est pas prévu pour identifier et recenser la présence de NMM au sein des différents flux de déchets. Dès lors qu'ils ne sont pas identifiés, il n'y a aucune obligation vis-à-vis de leur gestion ni de leur traitement.

### 1.2.2.3 Les nanodéchets via la réglementation du traitement des déchets

La directive 1999/31/CE, relative à la mise en décharge des déchets, s'applique aux nanodéchets de la même manière que la directive déchets, dans la mesure où les produits contenant des NMM et les nanodéchets sont considérés comme des déchets. Les décharges concentrent de nombreux produits contenant des NMM, produits de la vie quotidienne, mais également des nanodéchets des
entreprises, et des nanodéchets des autres unités de traitement de déchets (par exemple au sein des
cendres des incinérateurs).

De même que précédemment, les déchets dangereux sont classés selon la réglementation CLP, or
elle ne permet pas de déterminer correctement la dangerosité des NMM. Similairement, la
classification d'un déchet comme inerte, qui lui permet un stockage en ISDI, ne prend pas en
considération la présence de NMM.

Aucun amendement de la directive n'a été réalisé et aucune initiative de la CE pour développer la
recherche pour mesurer le risque lié aux NMM n'a été lancée.

La **Directive n° 2000/76/CE du 04/12/00 sur l'incinération des déchets** a été abrogée par la
directive sur les émissions industrielles (Directive n° 2010/75/UE du 24/11/10 relative aux émissions
industrielles), qui est évoquée ci-dessous.

La réglementation européenne majeure concernant les émissions industrielles est la **directive 2010/75/EU sur les émissions industrielles, « IED »**. Cette directive a été adoptée en novembre 2010, et a pour but de clarifier le droit européen en matière d'environnement industriel en fusionnant 7 directives :

* La directive 2008/1/CE « IPPC » (Integrated Pollution Prevention and Control) ;

* La directive 2001/80/CE relative aux grandes installations de combustion ;

* La directive 2000/76/CE relative à l'incinération de déchets ;

* La directive 1999/13/CE relative aux émissions de solvants ;

* Les trois directives relatives à l'industrie du dioxyde de titane (78/176/CEE, 82/883/CEE, 92/112/CEE).

Cette réglementation permet de cadrer des émissions de pollution des industries concernées. L'IED prévoir des mesures de prévention et de réduction des émissions polluantes. La gestion efficace des ressources est promue dans le but de réduire les émissions dans l'air, l'eau, les sols et la prévention de la production de déchets, et de pollution olfactive et sonore.

La directive s'applique à une grande variété d'industries (de l'agroalimentaire à la production de ciment) dont les installations de traitement de déchets, qui peuvent émettre des particules fines et ultrafines (dont les NMM). De plus cette IED prévoit des mesures spécifiques pour les substances et déchets dangereux, tel que défini dans la réglementation CLP. Si certains NMM ont été classés comme dangereux, ils doivent respecter les mesures prévues dans la IED.

Pour rappel, les particules sont souvent classées selon leur taille :

* PM₁₀ : fait référence aux particules dont le diamètre est inférieur à 10 µm ;

* PM₂,₅ : fait référence aux particules dont le diamètre est inférieur à 2,5 µm ;

* PM₁,₀ : fait référence aux particules dont le diamètre est inférieur à 1 µm ;

* PM₀,₁ : fait référence aux particules dont le diamètre est inférieur à 0,1 µm.

Les particules comprises entre PM₁₀ et PM₂,₅ sont dites grossières, les particules de moins de 2,5 µm sont appelées particules fines et **au-dessous de 0,1 µm (soit 100 nm) on parle de particules ultrafines** (CITEPA, 2017 ; cf. Figure 9).
<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 9. Echelle des particules (CITEPA, 2017).</figcaption></figure>

La directive 2010/75/EU IED fait référence à des substances polluantes particulières et prévoit des obligations de suivi et de mesure dans l'air et l'eau. Les particules ultrafines et les nanomatériaux ne font pas partie de cette liste de substances spécifiques.

Dans le cadre de cette directive, les meilleures techniques disponibles et les niveaux de performance associés sont répertoriés par des documents de référence dits BREF, rédigés et mis à jour par les États membres et les représentants des secteurs industriels. Les documents BREF sont une référence obligatoire et sont introduits dans la directive (Pamelle, 2012).

Les BREF sont définis dans la directive (art. 3-11) sous le nom de « document de référence MTD » (Meilleures Techniques Disponibles), c'est-à-dire un « document issu de l'échange d'informations organisé en application de l'article 13 établi pour des activités définies et décrivant, notamment :

* les techniques mises en œuvre,

* les émissions et les niveaux de consommation du moment,

* les techniques envisagées pour la définition des meilleures techniques disponibles,

* ainsi que les conclusions sur les MTD et toute technique émergente, en accordant une attention particulière aux critères énumérés à l'annexe III ».

Les changements opérés par rapport aux BREF à l'adoption de la réglementation sont entres-autres : la mise en place de la notion de « niveaux d'émissions associés aux meilleures techniques disponibles » et de conclusions sur les MTD. Ces conclusions sont des documents officiels de référence qui comportent les conclusions concernant les MTD, ainsi que leur description, les informations nécessaires pour évaluer leur applicabilité, les niveaux d'émission associés, les mesures de surveillance associées, les niveaux de consommation associés et, si besoin, les mesures pertinentes de remise en état du site.

Les différents BREF, en lien avec le traitement des déchets : celui général sur le traitement de déchets (2006), celui sur l'incinération (2006) et celui sur la décharge (2006), ne mentionnent nulle part les NMM et leur impact sur les filières de traitement.

D'autres BREF ont été amendés et mentionnent les particules ultrafines et donc peuvent concerner les NMM. Ils présentent des techniques d'abattement des particules ultrafines ou des NMM. Par
exemple, dans le BREF de l'industrie de production de ciment, chaux et d'oxyde de magnésium et dans celui de la papeterie, les précipitateurs électrostatiques sont répertoriés comme très efficaces pour collecter les particules ultrafines. A noter cependant qu'aucun niveau d'émission limite n'est prévu pour ces particules ultrafines, ni dans d'autres BREF.

Au cours de l'année 2018, le JRC (*Joint Research Centre*, instance technique européenne consultative de la Commission et du Parlement Européens) a fixé les futures valeurs limites d'émissions (VLE) des incinérateurs. Ces VLE pourront être différentes localement, alors que les VLE sont actuellement uniformes au sein de l'UE et fixées par la directive IED. Les seuils ont été revus à la baisse, et la fréquence des mesures sera accentué ; ces nouvelles VLE devront être appliquées d'ici 5 ans (Déchets Infos, 2018). Cependant, de nouvelles VLE n'ont pas été fixées concernant particulièrement les NMM.

Le traitement des effluents liquides est évoqué via 3 directives principales :

* directive 91/271/CEE relative au traitement des eaux urbaines résiduelles

* directive 86/278/EEC relative à l'utilisation des boues d'épuration en agriculture

* directive 2008/105/EC établissant des normes de qualité environnementale dans le domaine de l'eau

**La directive 91/271/CEE relative au traitement des eaux urbaines résiduelles** (Urban Waste Water Treatment Directive, UWWTD) régule la collecte, le traitement et le rejet des eaux usées urbaines et le traitement, le rejet de l'eau des secteurs industriels. Les eaux usées urbaines sont définies comme étant les eaux usées d'origine domestique ou un mélange d'eaux usées domestiques avec un mélange d'eaux d'origine industrielle ou d'eau de pluie des réseaux d'écoulement. Les obligations techniques de cette directive ne prévoient pas la présence de NMM dans les eaux usées urbaines et ne prévoient pas mesures de surveillance dans les effluents.

La directive 2000/60/EC établit une feuille de route pour mettre en place des actions sur la politique de l'eau et développer des outils réglementaires pour la protection et la restauration d'une eau propre en Europe, et s'assurer de leur pérennité sur le long terme. Dans ce cadre, la Commission a développé un schéma de combinaison des paramètres de priorité basés sur la surveillance et la modélisation appelée COMMPS (Combined Monitoring based and Modelling based Priority Settings) pour l'identification des substances prioritaires et des substances dangereuses prioritaires (priority hazardous substances : PHS), sélectionnées parmi les substances prioritaires à cause de leur persistance, leur toxicité et la capacité de bioaccumulation. Cependant, il est peu probable que les concentrations grandissantes de NMM dans les eaux de surfaces soit prises en compte dans cette procédure COMMPS. Ceci est du au manque de données de suivi dans l'UE sur les NMM dans les eaux de surface, et que de telles données ne seront pas disponibles dans les années à venir à cause du manque de techniques de mesure bon marché. Ensuite, il y a peu de données sur l'écotoxicité des NMM qui permettent de les classer selon les critères (persistance, toxicité et bioaccumulation) dans la catégorie substances dangereuses prioritaires. Actuellement, les procédures COMMPS ne permettent pas la prise en compte des NMM. Les avancées permettant la prise en compte des NMM proviennent de la directive sur la qualité environnementale de l'eau, et qui pourraient ouvrir la porte à l'insertion de substances sous forme nano dans la liste des substances prioritaires. La directive 2008/105/EC établissant des normes de qualité environnementale dans le domaine de l'eau, pour des substances prioritaires et d'autres polluants, a été amendée par la directive 2013/39/UE du Parlement européen et du Conseil du 12 août 2013 en ce qui concerne les substances prioritaires pour la politique dans le domaine de l'eau. Au sein de l'article 8(b) de la directive 2013/39/EU, sont expliqués les mécanismes de création d'une liste de substances à observer pour rassembler des données de contrôle en vue de futures révisions de la modification de la liste des substances prioritaires. Cette liste de substances à observer peut contenir jusqu'à 14 substances pouvant apporter un risque significatif dans l'environnement aquatique et pour lesquels les données sont insuffisantes. Les propriétés intrinsèques de ces substances doivent être précisées et notamment la taille des particules. Cette mention fait référence indirectement aux NMM. Ceci donne indirectement la possibilité à la commission européenne d'obtenir plus d'informations pour déterminer les risques qui peuvent peser sur le milieu aquatique, ce qui serait une avancée pour le contrôle des données sur la toxicité des NMM dans l'environnement aquatique.
1.2.2.4 Les nanodéchets sur les flux de déchets

Concernant la directive 2000/53/EC sur les véhicules hors d'usage, les nanomatériaux ne sont pas explicitement cités. Cette directive encourage à limiter l'utilisation de substances dangereuses et à promouvoir la réutilisation et le recyclage et à utiliser des matériaux recyclés dans les véhicules. Or, les substances dangereuses sont classées selon la réglementation CLP, qui comme vu précédemment n'est pas adaptée au classement des nanomatériaux. De plus, il s'avère compliqué d'identifier les NMM utilisés, car les matériaux utilisés dans la fabrication des véhicules proviennent de nombreux fournisseurs. Ainsi, les responsables du désassemblage des véhicules ont des difficultés à identifier la présence, la quantité et la nature des NMM. De plus, les bases de données qui permettent d'obtenir des informations sur le démantèlement, la composition des véhicules et les traitements, sont développées par les constructeurs, et aucun moyen de suivi et de traitement des NMM n'est prévu.

La directive 2011/65/EU relative à la limitation de l'utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques fixe des règles pour réduire l'utilisation de substances dangereuses dans les EEE, pour la protection de l'environnement et de la santé humaine. Les substances dangereuses et leur valeurs seuils de concentration d'utilisation, pour que les EEE soient mis sur le marché, sont listées dans l'annexe II. L'article 6 de la directive fait référence aux NMM. Il y est indiqué que la CE doit s'assurer que les substances même celles de très petite taille ou de très petite structure interne ou de surface ou tout groupe de substance similaire, ne doivent pas avoir d'effet négatifs, ne doivent pas provoquer des rejets incontrôlés dans l'environnement ou former des résidus ou des produits, issus de la dégradation ou de la transformation, toxiques, ou provoquer une exposition inacceptable pour les travailleurs et doivent être remplacés par des technologies alternatives avec moins d'impacts négatifs. Cependant, l'accès à des données concernant l'exposition des travailleurs, les données toxicologiques ou de diffusion et d'impact dans l'environnement est limité. En 2016, la liste de l'annexe II ne contient pas de NMM.

La directive 2012/19/EU relative aux déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) définit les exigences de prévention des déchets d'équipement électrique et électronique, pour favoriser la réutilisation le recyclage notamment, et pour augmenter les performances environnementales de tous les acteurs impliqués au long du cycle de vie des EEE. La directive 2002/96/EC, amendée par la directive de 2012, était applicable au cas des NMM et donnait des options de moyens de gestion, bien que ces mesures ne s'appliquent pas spécifiquement aux NMM et qu'aucune obligation concernant la séparation des NMM des DEEE n'est en place. La directive 2012/19/EU contient une disposition sur les NMM et est soumis à un processus de remaniement. Cette directive invite la commission à évaluer si les NMM doivent être concernés par l'annexe VII (liste des substances, mélanges, et composants qui doivent être collectés séparément des DEEE pendant le traitement pour limiter l'impact sur l'environnement), pour que la gestion des NMM soit correctement contrôlée. Actuellement, aucune évaluation sur la nécessité d'apporter des modifications vis-à-vis des exigences de traitement au sein de l'annexe VII n'a été débutée. La Commission Européenne a demandé à l'Organisation européenne de standardisation de développer une norme européenne pour le traitement des DEEE, même si cela ne va pas nécessairement prendre en compte le cas des NMM.

D'autres réglementations européennes font référence aux flux de déchets pouvant contenir des NMM, notamment la directive 86/278/EEC relative à l'utilisation des boues d'épuration en agriculture. Cette directive autorise l'utilisation de boues de STEP en épandage, sous réserve que les concentrations limites fixées pour certains polluants, dont les métaux lourds, ne soient pas dépassées. Aucune mention des NMM ou de la forme nano de ces polluants n'y est faite. Les limites données ne semblent pas assez basses pour assurer que les métaux sous forme nano ne soient pas toxiques. Alors que l'épandage des boues de STEP peut être une source non négligeable de NMM dans les sols (cf. chapitre 2.4), les données concernant la dispersion, le devenir des NMM dans les sols ne sont pas nombreuses. Les techniques de mesures des NMM dans les boues ne sont pas assez développées.

La directive 1994/62/EC sur les emballages et les déchets d'emballages (amendée plusieurs fois dont dernièrement en 2015 par la directive EU 2015/720. Aucune prise en compte spécifique des NMM n'est toutefois incluse dans cette directive. Cette directive a pour objectif de définir des mesures pour limiter la production de déchets d'emballages et à promouvoir le recyclage, la réutilisation et d'autres formes de valorisation de ces déchets. Dans l'annexe II, y sont développées les obligations pour que les emballages soient conçus de manière à limiter la présence de substances toxiques dans les composants des emballages pour éviter leur présence dans les émissions d'air, de cendre et de
lixiviat, lors de leur gestion en tant que déchets. L'article 11 défini des seuils de concentration maximum pour certaines substances (mais aucun NM). Par un manque de connaissance sur la toxicité des emballages contenant des NMM, leur rejet et devenir dans l'environnement, l'application de cette directive aux NMM est compliquée.

La directive 96/59/CE du 16 septembre 1996 concernant l'élimination des polychlorobiphényles et des polychloroterphényles (PCB et PCT) et la directive n° 2006/66/CE du 06/09/06 relative aux piles et accumulateurs ainsi qu'aux déchets de piles et d'accumulateurs ne font pas mention et ne considèrent pas les NMM.

### 1.2.2.5 Les nanodéchets via la réglementation des DD et les rejets industriels

De la même manière, au sein de la liste des déchets dangereux établie à la suite de la décision 2000/532/EC, issue de la directive 91/689/EEC, les déchets dangereux sont classés selon la réglementation CLP. Comme vu précédemment, cette classification ne permet pas correctement de classer les NMM dangereux. Aucun déchet contenant des NMM n'est présent au sein de cette liste et aucune catégorie pour les déchets contenant des NMM n'existe. Ceci pourrait être dû à la méthode de détermination de la dangerosité, notamment sur certaines valeurs limites qui sont données en concentration massique. Or la limite en masse est inadaptée pour les NMM, dont la toxicité dépend également de nombreux autres paramètres (la dimension, la surface, etc.). Il n'y a donc aucun moyen de les catégoriser et la mesure des risques est inadaptée.

Le règlement (EC) N°166/2006 du 18 janvier 2006 concernant la création d'un registre européen des rejets et des transferts de polluants (aussi appelé règlement E-PRTR) impose la mise en place d'une base de données électronique accessible au public, où est renseigné les informations sur les rejets dans l'air, l'eau et le sol de certains type de polluants (listés dans l'Annexe II) et par certaines catégories d'installations (listées en annexe II), les transferts de déchets et les rejets de pollution de leur source. Aucun moyen d'enregistrement n'est prévu pour les nano-formes des substances chimiques ni pour les particules ultrafines. De nombreuses activités sont concernés par ce PRTR dont notamment les stations d'épurations urbaines et 91 polluants sont dénombrés. Le registre E-PRTR est de plus enrichi de nouvelles informations telles que la part de rejet accidentel, les transferts de déchets dangereux et non dangereux et les méthodes utilisées par les exploitants pour estimer les émissions déclarées. Le E-PRTR impose un rapportage annuel des données relatives aux émissions polluantes et transferts de déchets aux Etats membres (Direction générale de la prévention des risques, 2008). Le manque de connaissance persistant dans le contrôle des rejets de NMM dans l'environnement pourrait expliquer pourquoi les NMM et les particules ultrafines ne sont pas couvertes (ni planifiées de l'être) par cette réglementation (Broomfield et al. 2016).

### 1.2.2.6 Recommandations de certaines instances européennes pour la gestion des nanodéchets

En l'absence de mesures spécifiques et claires pour les déchets de NMM et de produits en contenant, dans la réglementation européenne, certaines instances publient des recommandations pour les traiter spécifiquement et séparément, en tant que déchets dangereux.

L'INRS (2014) estime que les « déchets de nanomatériaux », issus de laboratoires de recherche, doivent être considérés comme des déchets dangereux, conditionnés, stockés, transportés et traités tels quels, et doivent être étiquetés. Les déchets de nanomatériaux sont définis comme :

* « les produits ne répondant pas aux critères de fabrication exigés, les résidus, les échantillons, etc. qu'ils soient sous forme solide ou liquide (nano-objets sous forme de suspension liquide, de poudre, de gel ou intégrés dans une matrice),

* les contenants vides et emballages souillés des produits,

* les liquides de nettoyage,

* les filtres des installations de ventilation,

* les sacs et filtres des aspirateurs,

* les équipements de protection respiratoire et cutanée jetables (combinaisons, blouses, pièces faciales filtrantes, etc.),

* les linges de nettoyage et les papiers absorbants contaminés. » (INRS, 2014).

De la même manière, dans un guide à l'attention des travailleurs du secteur du BTP, la DREAL Limousin donne le conseil suivant : « en l'état actuel des connaissances, il est préconisé de
considérer les déchets issus du bâtiment contenant des nanoparticules comme des déchets dangereux » (Dreal Limousin, 2014).

RISE, le réseau intersyndical de sensibilisation à l'environnement de Belgique<fnref n="10" />, préconise également de traiter les nanodéchets spécifiquement et séparément, notamment via la collecte, et met en avant les incertitudes encore existantes sur les risques associés au NMM et leur devenir dans l'environnement en fin de vie : « les déchets de nanomatériaux doivent être conditionnés de manière étanche, dans des emballages fermés, avec un étiquetage spécifique mentionnant la présence de nano. Un double emballage est recommandé surtout pour les déchets sous forme de poudres ; la zone de stockage de ces déchets doit aussi être spécifiquement identifiée comme telle ; le collecteur et transporteur doit être averti de la présence de nanomatériaux ; les déchets issus de nano devraient être traités comme déchets dangereux. Notons à ce propos qu'à l'heure actuelle, il n'existe aucun procédé d'élimination qui soit sûr et garantisse que des nano ne soient pas libérés à nouveau dans l'environnement lors de la phase de traitement des déchets. Tout comme les risques sur la santé et l'environnement, les impacts du traitement des déchets devrait être étudié pour chaque forme de nano » (RISE, 2015).

Dans un secteur où l'utilisation de NMM est clairement identifiée (production de NMM ou fabrication d'objets contenant des NMM ou laboratoire de recherche), la mise en place de modes de gestion spécifiques des nanodéchets peut être envisagée et est déjà réalisée.

En revanche, pour d'autres secteurs comme le BTP ou le secteur de la gestion des déchets, cette mesure semble difficile à mettre en œuvre, étant donné la difficulté à identifier les sources de NMM. La présence de NMM au sein des matériaux n'est pas nécessairement indiquée sur l'emballage. Au stade de déchet, l'emballage d'origine est plus disponible à considérer que la présence de NMM est indiquée sur celui-ci.

Les sources de matériaux à manipuler ou de déchets à traiter proviennent d'une multitude d'intervenants (par exemple, nombreux intervenants sur les chantiers : peintre, maçon, électricien, carreleur, etc.). Lors des circuits de collecte des DMA ou des DNDAE, la présence des NM n'est pas mesurable, étant donné l'hétérogénéité du flux de déchet et par la multitude de producteur.

Même si l'identification des NMM est claire, en absence de contrainte règlementaire claire, il semble compliqué d'imaginer la mise en place d'une telle mesure, qui s'avèrerait être un frein compétitif énorme (augmentation du budget alloué à la gestion des déchets, qui augmenterait le prix global du projet), dans un secteur où la mise en place d'un tri sélectif est encore compliquée.

Ce manque de règlementation spécifique aux nanodéchets serait dû à (Musee, 2011) :

* Un manque de connaissances scientifiques qui ne permettent pas de développer de outils de régulation adaptés ;

* L'absence d'anticipation des instances de régulation.

### 1.2.3 Règlementation liée à la santé humaine et à la protection de l'environnement

#### 1.2.3.1 Promotion des instances européennes du principe de prévention et de précaution : une application difficile

L'impact sur la santé humaine et l'environnement des NMM et des nanodéchets est un sujet de préoccupation. Les impacts des NMM et des nanodéchets sur l'Homme et l'environnement sont complexes. Les instances de régulation peinent à mettre en place des mesures pour limiter des risques encore mal connus. Il existe encore de nombreuses incertitudes scientifiques concernant les dommages que les NMM pourraient provoquer sur l'environnement et la santé humaine.

Les instances de l'Union Européenne ont eu une volonté de développer les nanotechnologies et les nano sciences en appliquant le principe de précaution. La Commission Européenne a mis en avant dès 2004 la nécessité d'encadrer le développement des nano technologiques de manière sûre et

<footnote n="10">¹⁰ Ces actions se situent essentiellement en Wallonie.</footnote>
responsable et que les « risques potentiels pour la santé, la sécurité ou l'environnement doivent être étudiés scientifiquement dans la perspective d'une éventuelle réglementation », dans une communication de 2004, mettant en avant le développement des nanotechnologies. L'importance d'un développement des nanotechnologies précautionneux est rappelée en 2005 dans une communication intitulée Nanosciences et nanotechnologies : un plan d'action pour l'Europe 2005-2009.

Depuis 2008, une recommandation de la Commission Européenne a été adoptée concernant un code de bonne conduite pour une recherche responsable en nanosciences et en nanotechnologies.

La mise en place de telles mesures implique l'existence d'agences d'expertise qui peuvent être consultées et qui peuvent réguler le développement des nanotechnologies. De telles agences se sont prononcées via des rapports et des avis. Par exemple, en France, des travaux ont été publiés par le Conseil Général des Technologies de l'information, l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST), le Comité de la prévention et de la précaution du Ministère de l'écologie et du développement durable (CPP), et l'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail (AFSSET), ou encore l'Institut National de Recherches et de Sécurité, le Comité consultatif national d'éthique pour les sciences de la vie et de la santé et Comité d'éthique des sciences du CNRS, sur la question du développement des nanotechnologies en toute sécurité. Au niveau Européen, le groupe européen d'éthique des sciences et des nouvelles technologies, des comités d'experts tels que le STOA, le SCENIHR, se sont exprimés. Globalement, les rapports soulignent l'importance d'appliquer le principe de précaution aux nanosciences et aux nanotechnologies, mais surtout le manque de connaissance sur les risques associés à l'utilisation des NMM, pour lesquels relativement peu d'études ont été publiées (Lacour, 2008).

La Commission Européenne considère que le cadre juridique actuel couvre les questions relatives aux risques potentiels des NMM pour la santé, la sécurité et l'environnement, tout en étant consciente que certaines modifications doivent être apportées pour intégrer les spécificités liées aux NMM (Langlais, 2014). Elle se base essentiellement sur les réglementations liées aux risques chimiques REACH et CLP pour maitriser les risques liés aux NMM. Comme vu précédemment, il existe toutefois un certain nombre de limites d'utilisation de REACH pour les NMM qui nécessite encore des adaptations pour y inclure les spécificités des NMM, actuellement en cours de réalisation par la Commission Européenne.

Le projet nanoREG a été développé par suite des recommandations de l'OCDE, pour créer des informations spécifiques dans les annexes du règlement REACH, pour prendre en compte les risques liés aux NMM. A la suite de ce projet, un rapport a été publié en avril 2017 (Gottardo et al., 2017). Des modifications des annexes de REACH ont été adoptées en avril et décembre 2018 par la Commission Européenne et devraient entrer en vigueur à l'horizon 2020.

Un des outils d'évaluation des éventuels risques sanitaires et environnementaux des NMM préconisé par les instances européennes pour développer un encadrement juridique, est une approche par cycle de vie (Langlais, 2014). Langlais (2014) se questionne sur la pertinence d'un tel outil sur l'utilisation des NMM. Il considère en effet qu'aux vues des incertitudes scientifiques vis-à-vis des risques qu'engendrent les NMM, la mise en place d'une ACV, en tant qu'outil défini par les normes ISO peut s'avérer compliquée (notamment par un manque de données scientifiques précises) mais qu'une approche par cycle de vie semble « constituer une opportunité pour appréhender cet aspect ». Il note que la commission européenne a déjà pris en compte cette démarche et que cela peut permettre d'organiser une réponse juridique à un risque émergent.

L'absence de méthodes de test standardisées et les variations de potentiel de risque des NMM durant leur cycle de vie apportent des difficultés de mise en place d'outils de maitrise des risques des NMM dans un contexte règlementaire (van Teunenbroek, 2017).

Les risques, environnementaux et sur la santé, liés à l'exposition aux NM ont été étudiés avec attention depuis plusieurs années. Les méthodes d'évaluation des risques ont été proposées par des industriels, des législateurs, les comités d'experts, les ONG comme un outil pour informer les décisionnaires concernant le risque des NM manufacturés. Cependant, beaucoup de scientifiques se demandent si le cadre actuel d'évaluation des risques est un outil expérimental adapté pour apporter des bases scientifiques solides sur lesquelles peut se baser la régulation des NMM (Syberg et Hansen, 2016).