Les polluants organiques persistants
Fig. 1 : Représentation de quelques molécules de polluants organiques persistants
Deux textes, le protocole d’Aarhus [1] signé en Juin 1998 et la convention de Stockholm [2] signée en mai 2001, ont amorcé une entente mondiale conduisant à limiter les rejets des Polluants Organiques Persistants (POP). En effet, ces substances possèdent quatre propriétés qui les rendent dangereuses pour l’homme. les POP sont :
- persistants (dégradation lente, voire très lente ),
- bioaccumulables (accumulation au sein des êtres vivants),
- toxiques (susceptible de provoquer des effets nocifs),
- mobiles sur de grandes distances (propagation transfrontalière : on mesure des concentrations élevées loin des points de rejet, comme par exemple, aux points froids du globe).
Les POPs sont classés selon trois catégories :
- Production non intentionnelle : polychlorodibenzo-para-dioxines ou PCDD ou dioxines,polychlorodibenzo-furanes ou PCDF ou furannes, hydrocarbures aromatiques polycycliques ou HAP et hexachlorobenzène ou HCB
- Produits chimiques industriels : polychlorobiphényles (PCB), hexachlorocyclohexane (HCH) et HCB.
- Pesticides :
- Fongicide : HCB
- Insecticides : Endrine, Aldrine, Dieldrine, Toxaphène, Mirex, Chlordane, Chlordécone, Heptachlore, DDT et Lindane.
Les dioxines
Fig. 2 : La molécule 2,3,7,8-TeCDD
Les polychlorodibenzo-p-dioxines, ou PCDD, sont formées de deux noyaux aromatiques joints par deux atomes d’oxygène, alors que les polychlorodibenzo-furanes ou PCDF n’en possèdent qu’un. La famille des PCDD comporte 75 congénères, et celle des PCDF 135. Les congénères diffèrent par le nombre et la position d’atomes de chlore.
Le terme générique de « dioxines » est souvent utilisé pour décrire ces deux familles.
Les dioxines ont une structure moléculaire quasi plane. Elles sont inodores, incolores et ont des pressions de vapeur saturante très faibles, diminuant avec le nombre d’atome de chlore.
Les origines et la propagation
Les émissions de PCDD et de PCDF résultent essentiellement des activités humaines industrielles et domestiques. La part des sources naturelles (volcan, feu de forêt, …), chimiques, biologiques et photochimiques reste impossible à évaluer. Tous les compartiments de l’environnement sont concernés par la contamination par les PCDD et les PCDF, essentiellement due au transport sur de grandes distances puis au dépôt de particules atmosphériques. On note leur persistance dans la partie superficielle des sols [3].
L’exposition moyenne des populations se fait à plus de 95 % par voie alimentaire, en particulier par ingestion de graisses animales (lait et produits laitiers, viandes, poissons). L’apport le plus important est dû aux produits d’origine bovine. Les volailles et le porc constituent des sources moindres, en raison de leur mode d’élevage plus en bâtiments (sauf si pollution des aliments). En effet, pour ces polluants liposolubles stables et peu biodégradés, les concentrations dans les divers niveaux trophiques augmentent de façon inversement proportionnelle à la diminution de la pyramide végétaux-herbivores-carnivores. S’ajoute aussi des faibles capacités d’élimination par le corps.
La toxicité
Fig. 3 : WHO TEF Values. « WHO advises that the new WHO 2005 TEF values are used from now as they replace the previous 1998 values » [5]
17 des 210 congénères représentent un réel danger. Ils possèdent des atomes de chlore en position 2, 3, 7 et 8. La 2,3,7,8-TeCDD, ou dioxine dite de Seveso, est le composé le plus toxique. Un facteur d’équivalence toxique international (International Toxicity Equivalent Factor : I-TEF) a été estimé pour chaque congénère toxique, par rapport à la 2,3,7,8-TCDD dont l’I-TEF est égal à un (voir tableau ci-contre) [4,5,6]. L’Equivalent Toxique International (International Toxicity Equivalent : I-TEQ) est un indicateur utilisé pour évaluer la toxicité d’un mélange de congénères. C’est une masse équivalente de 2,3,7,8-TCDD représentant un mélange de congénères, chacun pondéré par son facteur d’équivalence toxique.
Il existe des PCB de type dioxine (dioxin-like, notés PCB-DL) auxquels a été attribué un I-TEF. Ils comprennent à la fois les congénères non-ortho substitués ou coplanaires (4 congénères) et les congénères mono-ortho substitués, chlorés en 1 position ortho (8 congénères).
Des dérivés polybromés (comme 2,3,7,8-TBDD et 2,3,7,8-TBDF) et polychlorobromés sont également retrouvés en très faible quantité dans les fumées d’incinération. Ils sont issus de la combustion de déchets comprenant des dérivés bromés, par exemple les ignifugeants. Ces composés sont dotés d’un potentiel toxique et cumulatif similaire à celui de leurs homologues chlorés : le WHO a proposé récemment d’intégrer ces familles dans le concept du TEF pour les composés de type dioxine [7].
Références
[2] United Nations Environment Programme, Persistant Organic Pollutants
Stockholm Convention Homepage
[4] Organisation du Traité de l’Atlantique Nord (OTAN) – Comité sur les défis de la société moderne (CDSM) (1989) « Pilot Study on Internal Information Exchange on Dioxins and Related Compounds. International Toxicity Equivalency Factor (I-TEF). Method of Risk Assessment for Complex Mixtures of Dioxins and Related Compounds », rapport nº 176, 26 p.
[5] World Health Organization (WHO) – International Programme on Chemical Safety (IPCS) http://www.who.int/ipcs/assessment/tef_values.pdf