Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
L’écotoxicologie consiste à prédire le comportement d’une substance et à évaluer ses effets éventuels en étudiant ses propriétés physico-chimiques et écotoxicologiques. Cet article s’attache à étudier en détails cette évaluation des propriétés des substances chimiques. La phase d’exposition doit être analysée au travers du devenir des substances dans l’environnement et de la bioaccumulation. La phase d’évaluation des effets est, quant à elle, abordée par le biais des essais d’écotoxicité aquatique. L’article se termine sur le classement établi par l’Union européenne.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jacqueline BAKÈS : Ancienne responsable du service toxicologie, ARKEMA
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Philippe LEMAIRE : Toxicologiste environnemental senior, ARKEMA
INTRODUCTION
Pour prédire le comportement d’une substance dans l’environnement, notamment sa répartition dans les différents compartiments (eau, air, sol, sédiment), et évaluer ses effets éventuels sur la faune et la flore environnementales, il convient d’étudier non seulement ses propriétés physico-chimiques mais aussi ses propriétés écotoxicologiques. Ainsi, pour comprendre le passage d’une substance de l’eau vers l’air, il est nécessaire de connaître sa volatilité (donc sa constante de Henry) ; de même que pour appréhender son passage de l’eau vers le sol, il est nécessaire de connaître son coefficient d’adsorption. Il est également indispensable de bien connaître ses propriétés de dégradation et de persistance, celles liées aux mécanismes physico-chimiques telles que l’hydrolyse et la photolyse, mais aussi les propriétés non intrinsèques de la molécule qui servent à connaître son devenir dans l’environnement, telles que la biodégradation en aérobie ou anaérobie dans les sols et dans l’eau. D’autres critères, comme la bioaccumulation (que l’on peut calculer via le Kow), la bioconcentration et la biomagnification sont aussi des critères qui permettent de comprendre le comportement d’une molécule dans l’environnement. Différentes méthodes permettant de déterminer le comportement et le devenir des substances dans l’environnement et d’évaluer leurs effets sur la faune et la flore environnementales sont décrites et expliquées dans les paragraphes suivants.
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Évaluation des effets
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3. Phase d’évaluation des effets
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Tout composé chimique est potentiellement toxique pour un organisme, et cela s’applique à toute substance selon la fameuse phrase de Paracelse (1493-1541) : « tout est poison, rien n’est poison, seule la dose fait le poison et distingue ainsi le remède du poison ». Afin de mesurer cette toxicité, il convient de définir au préalable ce qui constitue un effet toxique. L’effet toxique le plus évident pour un individu est la mort. Cependant, l’intérêt se porte de plus en plus sur d’autres types d’effet, afin de limiter les pertes des organismes et de discerner des conséquences plus discrètes. Des effets au niveau biochimique, physiologique, de la reproduction ou du comportement peuvent donner des mesures de toxicité, et l’influence de la dose est évidente sur la nature et le degré de toxicité. De nombreuses expériences sont menées de façon à relier un effet sélectionné à une dose du composé chimique. Cette relation entre dose et effet est l’un des premiers concepts perçus en toxicologie (Paracelse) : aucune substance chimique n’est toxique si la dose est assez faible, et inversement, tout composé, même des substances apparemment sans danger, peut être toxique si la dose est importante.
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De nombreux tests ont été mis au point pour étudier les propriétés écotoxicologiques des substances chimiques. Ils s’inscrivent le plus souvent dans le cadre réglementaire qui régit la mise sur le marché et l’emploi de ces substances.
Ces tests doivent être aussi les plus représentatifs possible de l’environnement. Pour cela, les études de terrains de type microcosme ou mésocosme semblent le mieux correspondre à cet objectif. Elles sont cependant complexes, très coûteuses et difficiles à mettre en œuvre. Leur interprétation demande, par ailleurs, une certaine expertise.
Les études de laboratoire, quoique simplificatrices, restent donc un outil précieux pour évaluer les effets des substances chimiques sur les écosystèmes. Elles se font par exposition d’animaux ou de végétaux à différentes doses de toxiques pendant des temps variés. Cette toxicité s’exprime soit sous forme aiguë soit sous forme chronique.
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Quels sont les critères à prendre en compte pour sélectionner les tests écotoxicologiques ? Les tests doivent être suffisamment discriminants et sensibles...
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Phase d’évaluation des effets
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ALDENBERG (T.), SLOB (W.) - Confidence limits for hazardous concentrations based on logistically distributed NOEC toxicity data - . Ecotoxicol. Environ. Saf., vol. 25, p. 48-63 (1993).
-
(2) - ARTHUS-BERTRAND (Y.) - 366 jours pour réfléchir à notre terre - . Éd. De la Martinière (2003).
-
(3) - LEMAIRE (P.), CHEURFA (F.), BOURALY (M.), BOUTONNET (J.-C.) - PNEC determination: a comparison of safety factor and statistical approaches - . Congrès SECOTOX 1999, 5e conférence sur l’écotoxicologie et la sauvegarde de l’environnement, Munich (1999).
-
(4) - LYMAN (W.), REEHL (W.F.), ROSENBLATT (D.H.) - Handbook of chemical property estimation methods - . American Chemical Society, Washington, DC (1990).
-
(5) - STEPHAN (C.E.), MOUNT (D.I.), HANSEN (D.J.), GENTILE (J.H.), CHAPMAN (G.A.), BRUNGS (W.A.) - Guidelines for Deriving Numerical National Water Quality Criteria for the Protection of Aquatic Organisms and their Uses - . (U.S.) Environmental Protection Agency Washington, dc, PB85-227049, p. 98 (1985).
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1 Réglementations et directives européennes
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Aérosol : terme d’aéronomie désignant toute substance en suspension dans l’atmosphère sous forme liquide ou particulaire.
Argilo-humique (complexe) : agrégat de particules d’argiles et d’acides humiques (produits de dégradation des matières organiques végétales dans le sol).
AFNOR : Association Française de NORmalisation.
Algistatique : qui bloque le développement des algues.
Anthropique : qui est propre à l’homme ou qui résulte de son action.
Antioxydant : les défenses antioxydantes sont capables de faire face et de détruire les radicaux libres produits en excès dans l’organisme. On dit que la balance antioxydants/prooxydants est en équilibre. Si ce n’est pas le cas par déficit en antioxydants ou par suite d’une surproduction énorme de radicaux, l’excès des radicaux est appelé stress oxydant. Le bon fonctionnement de l’organisme dépend de l’équilibre de la balance entre la quantité de radicaux libres produits par des mécanismes internes ou externes, et la capacité...
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