Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article présente l'intérêt des analyses de spéciation dans la compréhension de la toxicité de certains éléments dans l'environnement. Il existe de nombreuses techniques analytiques disponibles à ce jour basées sur des protocoles d’échantillonnage, de conservation et de préparation d’échantillons très rigoureux. Elles pemettent de couvrir un grand nombre d'étapes comme l'échantillonnage et la stabilisation des espèces, ou les traitements de l’échantillon utilisés pour les analyses de spéciation. Ces étapes doivent être totalement maîtrisées afin d'éviter les contaminations et les conversions des espèces, d'où une démarche nécessaire d'assurance qualité de ces analyses.
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This article presents the interest of speciation analysis for the understanding of the toxicity of certain elements in the environment. A large number of analytical techniques available to date are based on extremely rigorous protocols of sampling, of preservation and preparation of samples. They allow for covering a large number of stages such as sampling and species stabilization, or the sample treatments for speciation analysis. As these stages must be fully mastered in order to avoid contamination and conversion of species, a quality assurance approach for these analysis is required.
Auteur(s)
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Fabienne SÉBY : Docteur en sciences chimiques - Ingénieur application dans la cellule d'applications Ultra-Traces Analyses Aquitaine (UT2A), université de Pau
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Olivier F.X. DONARD : Docteur en sciences chimiques - Directeur de recherches au CNRS (Centre national de la recherche scientifique)
INTRODUCTION
Cet article présente les techniques analytiques disponibles pour l'analyse de spéciation des éléments traces dans les échantillons environnementaux. Il est maintenant reconnu que la mesure de la concentration totale d'un élément ne permet pas d'obtenir d'information fiable sur son impact environnemental et sa toxicité. Seules les analyses de spéciation, dont le principe est d'identifier et de doser les différentes formes chimiques des éléments, permettent d'accéder à cette information. Cette approche nécessite de disposer de protocoles d'échantillonnage, de conservation et de préparation d'échantillon stricts qui ne modifient pas la répartition des formes chimiques. Ces protocoles sont détaillés dans ce dossier ainsi que les techniques instrumentales disponibles. Celles-ci sont, la plupart du temps, basées sur l'association en ligne d'une méthode séparative (méthodes chromatographiques) et d'une détection par spectrométrie atomique (ICP-MS, AFS). Cet article présente également quelques applications de méthodes permettant une analyse de spéciation directement sur le solide. Leur principal avantage est de ne pas nécessiter une extraction chimique et donc de diminuer le risque de dégradation des espèces. Toutefois, leur manque de sensibilité ne permet pas toujours d'obtenir une information précise. Enfin, dans une dernière partie, les principaux outils de validation (utilisation de matériaux de référence certifiés) et d'amélioration de la fiabilité des résultats (la dilution isotopique) sont détaillés.
Un tableau des abréviations se trouve à la fin du dossier.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1997 par Fabienne MARTIN-LECUYER, Olivier DONARD
DOI (Digital Object Identifier)
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Méthodes pour l'analyse de spéciation1. Définition. Intérêt des analyses de spéciation
Il est maintenant reconnu que le dosage des concentrations totales d'un élément n'est plus suffisant pour obtenir une information précise du devenir de cet élément dans l'environnement ou bien en physiologie, humaine ou animale. En effet, les éléments traces peuvent exister sous différentes formes chimiques et chacune d'entre elles présente une toxicité, une mobilité ou une réactivité différente ; des exemples de ces formes chimiques figurent dans le tableau 1.
Ces espèces chimiques peuvent être classées en trois familles. Le premier groupe est constitué des éléments qui peuvent présenter différents états d'oxydation ; l'exemple le plus connu est celui du chrome qui existe sous forme de chrome trivalent, espèce essentielle à la vie, et de chrome hexavalent qui est considéré comme un agent carcinogène [1]. En raison de la grande différence de toxicité entre les deux formes chimiques du chrome, de nombreux textes européens prennent en compte sa spéciation (tableau 2).
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L'arsenic inorganique présente aussi des états d'oxydation différents mais il existe également sous différentes formes organiques dont les plus connues sont les formes méthylées, l'arsénobétaïne, l'arsénocholine ou bien les sucres arséniés. Si les formes inorganiques sont les plus fréquemment rencontrées dans les eaux et les sols, les formes organiques sont généralement majoritaires dans les tissus biologiques [2]. Par exemple, l'arsénobétaïne est la forme arséniée prédominante dans les poissons et fruits de mer.
Le tableau 3 regroupe les toxicités des formes arséniées et montre que les espèces inorganiques de l'arsenic sont les plus toxiques avec des doses létales très proches de celle de la strychnine bien connue pour être un poison violent. En revanche, les formes organiques présentent une plus faible toxicité. Par exemple, les formes MMA et DMA ont des toxicités voisines de celle de l'aspirine tandis que l'arsénobétaïne est quasiment inoffensif.
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Comme l'arsenic, le sélénium existe à la fois sous forme inorganique et organique. Il est aujourd'hui reconnu comme un oligo-élément indispensable à la vie mais le passage de l'état d'élément essentiel à l'état...
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Définition. Intérêt des analyses de spéciation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GUERTIN (J.) - Toxicity and health effects of chromium (all oxidation states) - . Dans Chromium(VI) handbook. J. GUERTIN, J.A. JACOBS et C.P. AVAKIAN (Eds). CRC Press, Boca Raton, p. 215 à 234 (2005).
-
(2) - CRAIG (P.J.) - Organometallics in the environment - . Longman group, Harlow, England, p. 198 à 228 (1986).
-
(3) - * - World Health Organization – Selenium. Environmental Health Criteria, 58. International Program on Chemical Safety, Geneva (1987).
-
(4) - POLATAJKO (A.) - Analytical approaches to the characterization of selenium-enriched food supplements and animals fodders - . Thèse. Université de Varsovie, 66 p. (2005).
-
(5) - IWATA (H.), TANABE (S.), MIZUNO (T.), TATSUKAWA (R.) - High accumulation of toxic butyltins in marine mammals from Japanese coastal waters - . Environmental Science & Technology 29, p. 2959 à 2962 (1995).
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(6)...
NORMES
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Air des lieux de travail – Détermination du chrome hexavalent dans les particules en suspension dans l'air – Méthode par chromatographie ionique et détection spectrophotométrique avec diphényl carbazide - ISO 16740 - (2005)
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Caractérisation des déchets et des sols – Dosage du chrome(VI) dans les matériaux solides par digestion alcaline et chromatographie ionique avec détection spectrophotométrique (indice de classement : X30-429) - NF EN 15192 - (2007)
ANNEXES
Directive 2000/53/CE du Parlement européen et du Conseil du 18 septembre 2000 relative aux véhicules hors d'usage (JO L. 269 du 21/10/2000, p. 34 à 43).
Directive 2003/53/CE du Parlement européen et du Conseil du 18 juin 2003 portant vingt-sixième modification de la directive 76/769/CEE du Conseil concernant la limitation de la mise sur le marché et de l'emploi de certaines substances et préparations dangereuses (nonylphénol, éthoxylate de nonylphénol et ciment) (JO no L. 178 du 17/07/2003 p. 24 à 27).
Directive 94/62/CE du Parlement européen et du Conseil du 20 décembre 1994 relative aux emballages et aux déchets d'emballages (JO L. 365 du 31/12/1994, p. 10 à 23).
Directive 2002/95/CE du Parlement européen et du Conseil du 27 janvier 2003 relative à la limitation de l'utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques (JO L. 37 du 13/2/2003, p. 19 à 23).
Directive 2002/96/CE du Parlement européen et du Conseil du 27 janvier 2003 relative aux déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) – Déclaration conjointe du Parlement européen, du Conseil et de la Commission relative à l'Article 9 (JO L. 37 du 13/2/2003, p. 24 à 39).
Directive 2002/46/CE du Parlement européen et du Conseil du 10 juin 2002 relative au rapprochement des législations des États membres concernant les compléments alimentaires (JO L. 183 du 12/7/2002, p. 51 à 57).
Décision no 2455/2001/CE du Parlement européen et du Conseil du 20 novembre 2001 établissant la liste des substances prioritaires...
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