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"Les effets des nanoplastiques sur les huîtres du Canada et de la Guadeloupe"

Rédaction d'ISIAS — 2021-06-06T21:02:10Z

ISIAS Pollution Nanoplastiques Arsenic

Les effets des nanoplastiques sur les huîtres du Canada et de la Guadeloupe - Communiqué de presse de l'INRS en date du 27 mai 2021 - Ajout de compléments sur l'arsenic et sa toxicologie selon Wikipédia (extraits)

Diffusion de l'information par ‘eurekalert.org'Research News - Une recherche internationale montre que l'exposition des huîtres aux nanoplastiques et à l'arsenic affecterait leurs fonctions biologiques.

L'exposition des huîtres aux plastiques suscite des inquiétudes, notamment parce que ces matériaux peuvent accumuler et relâcher des métaux, qui sont ensuite absorbés par les mollusques. Par exemple, la présence combinée de nanoplastiques et d'arsenic affecterait les fonctions biologiques des huîtres, selon une étude récente publiée dans la revue ‘'Chemosphere'. Cette recherche a été menée par l'Institut national de la recherche scientifique (INRS) à Québec INRS et le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) de l'Université de Bordeaux, en France.

[Nanoplastique – D'après Wikipédia, « Les nanoplastiques sont des nanoparticules de plastique plus petites que cent nanomètres ou un micromètre (selon les auteurs et les définitions). Ce sont des polymères synthétisés à échelle nanoscopique par l'Homme pour l'industrie ou dans le cadre de travaux de recherche1, ou sont des déchets ou sous-produits de déchets issus de la dégradation ou décomposition de plastiques, par exemple sous l'effet de l'usure, de l'abrasion ou à d'autres formes de dégradation2,3. Leur présence dans l'environnement pourrait avoir été très sous-estimée, car au milieu des années 2010, il s'agit encore de la frange la moins analysée des microplastiques 4. Une fois dans l'environnement aquatique5, ils sont facilement ingérés par les larves ou adultes d'organismes filtreurs (moules, huitres par exemple6), par des animaux suspensivores tels que la crevette Artemia franciscana7 et ainsi toutes les chaînes alimentaires. « Les nanoplastiques sont probablement le type de déchets marins le moins connu, mais aussi potentiellement le plus dangereux. »8. L'évaluation des risques est encore en 2019 balbutiante, notamment en raison des difficultés d'analyses et de caractérisation de ces nanoparticules dans l'environnement9. Certaines études ont cherché à anticiper leurs effets, mais les seuils d'effet envisageables au vu des connaissances disponibles semblent à ce jour supérieurs aux concentrations environnementales de nanoplastiques estimées10,11,12,13,14,15,16. Cependant des études publiées en 2014 ont montré que les nanoplastiques inhibent la croissance d'un genre d'algue verte, S. obliquus, ainsi que la reproduction d'un petit crustacé, le Daphnia magna17… » - Source de l'article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Nanoplastique ].

[Arsenic – Voir en annexe des Compléments sur l'arsenic et sa toxicologie selon Wikipédia (extraits) ].

Suite de l'article d'origine

L'équipe de recherche internationale a choisi d'étudier l'arsenic, puisque c'est l'un des métaux les plus abondants absorbés par les débris plastiques prélevés sur les plages de la Guadeloupe. « Les huîtres accumulent facilement les métaux de l'environnement dans leurs tissus. Nous voulions donc tester si l'exposition combinée de nanoplastiques et d'arsenic augmenterait la bioaccumulation de ce contaminant ? », rapporte Marc Lebordais, l'étudiant à la maîtrise qui est responsable de la recherche. Voir ci-après

[

https://www.raq.uqar.ca/wp-content/uploads/sites/130/2020/12/Marc-862x474.png]

[Marc Lebordais nous parle de l'impact des nanoparticules et de l'arsenic sur les huîtres ! - coordo 2020-12-11Bons coups, Vidéos de vulgarisation

Écoutez Marc nous parler de son projet de maîtrise réalisé à l'INRS sous la direction de Valérie Langlois (INRS) et Magalie Baudrimont (Université de Bordeaux en France) sur une vidéo 2:44 accessible sur ce site : https://www.raq.uqar.ca/actualites/marc-lebordais-nous-parle-de-limpact-des-nanoparticules-et-de-larsenic-sur-les-huitres ].

Les scientifiques ont ainsi démontré que la bioaccumulation de l'arsenic n'augmentait pas avec la présence des nanoplastiques. Elle demeurait toutefois plus élevée dans les branchies de l'huître canadienne Crassostrea virginica que chez l'huître Isognomon alatus, retrouvée en Guadeloupe. Ces résultats sont les premiers à mettre en lumière la sensibilité différente des espèces.

Dérégulation des gènes

Outre la bioaccumulation, l'équipe a également observé une surexpression de gènes responsables de la mort des cellules et du nombre de mitochondries – qui sont les centrales énergétiques de la cellule - chez C. virginica. Chez I. alatus, l'expression de ces gènes d'intérêt était moins prononcée.

« Évaluer l'expression de gènes impliqués dans des fonctions importantes, comme la mort cellulaire ou la détoxication, nous renseigne sur la toxicité des nanoplastiques et de l'arsenic à une échelle cellulaire », explique le jeune chercheur codirigé par les professeures Valérie Langlois de l'INRS et Magalie Baudrimont de l'Université de Bordeaux.

La chaîne alimentaire

La prochaine étape, après avoir caractérisé la présence de nanoplastiques et d'arsenic chez les huîtres, serait d'étudier le transfert de ces contaminants dans la chaîne alimentaire.

« Des outils d'analyse sont à ce jour en plein essor pour réussir à quantifier la présence de nanoplastiques dans les tissus biologiques, souligne Marc Lebordais. Connaître la quantité de nanoplastiques des huîtres d'élevage est donc actuellement un enjeu technique ».

À propos de l'étude

L'article « Molecular impacts of dietary exposure to nanoplastics combined with arsenic in Canadian oysters (Crassostrea virginica) and bioaccumulation comparison with Caribbean oysters (Isognomon alatus) », par Marc Lebordais, Juan Manuel Gutierrez-Villagomez, Julien Gigault, Magalie Baudrimont et Valérie Langlois, a été publié dans la revue Chemosphere. L'étude a reçu du soutien financier de l'Agence nationale de la recherche (ANR), du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et des Chaires de recherche du Canada.

À propos de l'INRS

[INRS../../../../C:/Users/JH/Documents/I...https://inrs.ca – « Unique au Québec, l'INRS regroupe 150 professeur(e)s dédiés à la recherche universitaire de haut niveau et à la formation d'étudiant(e)s de 2e et 3e cycles… »

Ne pas confondre avec l'INRS [Institut national de recherche et de sécurité — Wikipédia]->https://fr.wikipedia.org/wiki/Institut_national_de_recherche_et_de_s%C3%A9curit%C3%A9]

L'INRS au Québec Canda est un établissement universitaire dédié exclusivement à la recherche et à la formation aux cycles supérieurs. Depuis sa création en 1969, il contribue activement au développement économique, social et culturel du Québec. L'INRS est 1er au Québec et au Canada en intensité de recherche. Il est composé de quatre centres de recherche et de formation interdisciplinaires, situés à Québec, à Montréal, à Laval et à Varennes, qui concentrent leurs activités dans des secteurs stratégiques : Eau Terre Environnement, Énergie Matériaux Télécommunications, Urbanisation Culture Société et Armand-Frappier Santé Biotechnologie. Sa communauté compte plus de 1.500 membres étudiants, stagiaires postdoctoraux, membres du corps professoral et membres du personnel.

Source : Audrey-Maude Vézina Service des communications de l'INRS 418 254-2156
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Source : https://www.eurekalert.org/pub_releases_ml/2021-05/indl-t052621.php

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Compléments sur l'arsenic et sa toxicologie selon Wikipédia (extraits)

L'arsenic est l'élément chimique de numéro atomique 33, noté par le symbole As. Le corps simple correspondant est un solide cristallin argenté.

L'arsenic (du groupe V (pnictogènes que sont : N, P, As, l'Sb, Bi et Mc)) a des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux, comme l'antimoine dont il est proche. Il est généralement considéré comme un métalloïde. C'est un élément hautement toxique, et un polluant réglementé depuis 2005 en Europe (par une directive de 2005)8.

Le groupe des pnictogènes montre une tendance croissante à former des sulfures stables plutôt que des oxydes. De même, les ions à base d'As, Sb et Bi sont précipités par le sulfure d'hydrogène en solution.

L'arsenic est chimiquement très semblable au phosphore, élément non métal qui le précède dans le même groupe. On dit qu'il est son « analogue chimique ». Il présente aussi une grande analogie avec l'antimoine semi-métallique plus lourd qui le suit dans le groupe. Cette matière connue de haute Antiquité est aussi un perturbateur endocrinien…

Toxicologie

Illustration - Napoléon Bonaparte aurait pu être empoisonné par de l'arsenic, bien qu'une récente étude semble démentir cette hypothèse40.

Photo - Ancienne boite d'insecticide à base de sels d'arsenic.

Facteurs de toxicité

La toxicité de l'arsenic41 dépend de sa nature chimique : l'arsenic inorganique est beaucoup plus toxique que l'arsenic organique (son niveau de toxicité dépend aussi de son degré d'oxydation : As(0) > As(III) > As(V)42).

L'arsenic est dit inorganique quand il est sous sa forme pure ou qu'il est lié à l'oxygène, au chlore ou au soufre. Il est alors très dangereux, même à faible dose, surtout en cas d'exposition répétée.
Il est dit organique quand il est chimiquement lié au carbone ou à l'hydrogène. Sous cette forme il est toxique à forte dose mais nécessaire à faible dose pour le bon fonctionnement de l'organisme. C'est un « ultra oligo-élément » essentiel pour l'être humain, le poulet, la chèvre, le porc et quelques autres espèces. Les besoins pour l'homme ont été évalués entre 10 et 20 µg par jour. Ils sont largement couverts par l'alimentation43,44 (ce qui constitue un exemple où s'applique l'adage de Paracelse sur les poisons : « Toutes les choses sont poison, et rien n'est sans poison ; seule la dose détermine ce qui n'est pas un poison. »). Attention ! dans l'organisme (d'un poulet par exemple), une partie de l'arsenic organique peut être transformé en arsenic inorganique ; de même dans le sol.
Effets biochimiques majeurs de l'arsenic

Il découple la « chaîne respiratoire » en se substituant au phosphore (dans le phosphate, dans la réaction de formation de l'ATP) ;
les protéines coagulent quand la concentration en arsenic inorganique est forte : réaction arsenic/liens sulfures ou réaction arsenic/site actif ;
il se complexe avec les groupes sulfhydryles des enzymes ;
c'est un perturbateur endocrinien ;
il perturbe aussi la différentiation cellulaire45, ce qui contribue à ses propriétés cancérogènes46.
Imprégnation de la population

Elle varie beaucoup selon le contexte biogéographique et industriel, le métier, le mode de vie, l'alimentation (cf. consommation de fruits de mer, poissons marins carnivores ou gibier), et le contexte géologique et environnemental.

Du point de vue de la santé publique, l'embryon, le foetus et la femme enceinte sont a priori plus vulnérables en termes de risques.

En France le « Volet périnatal » du programme national de biosurveillance a évalué l'imprégnation des femmes enceintes notamment par l'arsenic (et d'autres métaux et quelques polluants organiques) à l'occasion du suivi d'une cohorte de 4 145 femmes enceintes (« Cohorte Elfe » comprenant des femmes ayant accouché en France en 2011 hors Corse et TOM)47. Le dosage urinaire 48 de 990 femmes enceintes arrivant à la maternité a confirmé l'omniprésence de l'arsenic dans l'environnement (et nos organismes) ; dans 70 % des échantillons d'urine analysées (moyenne géométrique : 11,0 μg/L ; et 15,1 μg/g de créatinine, soit un niveau proche des moyennes trouvées chez la femme (enceinte ou non, en France et dans plusieurs pays ou régions d'Europe et d'Australie, par contre il était plus élevé que les niveaux mesurés aux États-Unis et au Canada au sein de la population générale adulte. Ce travail confirme une sur-imprégnation des Français par l'arsenic total (comparativement à l'Amérique du Nord), déjà montré en 2007 par un étude ENNS (Étude nationale nutrition santé mise en œuvre par Santé publique France), qui semble au moins en grande partie lié à une consommation plus élevée de produits de la mer qui sont des sources reconnue d'exposition à l'arsenic)47.

Toxicocinétique et métabolisation

Son degré d'absorption et de rétention (cinétique) par l'organisme, ainsi que sa modification (métabolisation) dans l'organisme vont fortement dépendre49 :

de sa forme chimique, autrement dit de sa spéciation (espèce chimique) ; organique ou minérale)
de sa valence (l'arsenic est souvent trivalent ou pentavalent dans l'environnement industriel)
de sa forme physique (vapeur, nanoparticule, aérosol, particules, poussière…) ou de sa granulométrie voire de la forme du fragment s'il s'agit d'un morceau d'arsenic ou de ses composés.
de la voie d'incorporation ; sa métabolisation et son élimination ou transfert vers certains organes se feront différemment selon la voie d'incorporation (orale, pulmonaire, percutanée...).
À titre d'exemple, en moyenne et dans un milieu de travail exposé à ce risque, 80 % environ de l'arsenic ingéré passe dans le sang contre 40 à 60 % de l'arsenic inhalé sous forme de poussières et vapeurs49. Une faible contamination percutanée existe aussi49.
Distribution : elle se fait rapidement, dès que l'arsenic a pénétré l'organisme. Ce dernier se fixe aux protéines et tend à s'accumuler dans le foie, la peau, les phanères et les poumons (où il peut être trouvé longtemps après la contamination alors que sa demi-vie sanguine, triphasique, est de 2-3 heures, 30 heures et 200 heures49.)

Métabolisation : elle varie selon l'espèce chimique. Par exemple, l'arsenic pentavalent est métabolisé en arsenic trivalent, qui sera méthylé (méthylation oxydative avec formation d'acide monométhylarsonique (MMA). Ce MMA trivalent et hautement toxique sera ensuite transformé en acide diméthylarsinique (DMA) pentavalent et peu toxique.
En termes de médecine du travail, les métabolites recherchées dans les analyses d'urine sont généralement l'Arsénite de cuivre ; l'Arsénite de sodium ; le Pentoxyde de diarsenic ; le Trichlorure d'arsenic et le Trioxyde de diarsenic 49.

Demi-vie des métabolites : Elle varie de 2 à 6 jours (selon l'espèce chimique de départ).

Excrétion : 70 % des composés arséniaux inorganiques absorbés sont éliminés dans les urines. La moitié de l'arsenic est ainsi éliminé en 48 heures et 90 % en six jours49. Il l'est sous forme de dérivés monométhylés (et notamment sous forme d'acide monométhylarsonique ; 25 % du total environ), de dérivés diméthylés (acide diméthylarsinique pour 50 % environ ) et sous forme inchangée pour le reste49.
La bile transfère aussi de l'arsenic vers l'intestin.
Comme dans le cas du plomb et du mercure, le réseau sanguin en exporte aussi vers les phanères (poils, cheveux où il persiste jusqu'à leur chute et au-delà)49.

Comme pour le plomb ou d'autres toxiques, il existe des différences interindividuelles de métabolisation49, liées à la santé, l'âge et le sexe de l'individu, sans doute sur des bases au moins en partie génétiques.

Intoxication aiguë

Article détaillé : Intoxication à l'arsenic.

Elle se traduit par des symptômes immédiats, dont des vomissements, des douleurs œsophagiennes et abdominales et des diarrhées sanguinolentes, entraînant le collapsus et la mort.

Intoxication par exposition chronique

Article détaillé : Intoxication à l'arsenic.

L'arsénicisme 30 est l'exposition à de petites doses d'arsenic (via une eau de boisson polluée par exemple50). Ses symptômes sont la mélanodermie, l'hyperkératose des mains et des pieds, l'alopécie et une polynévrite douloureuse, la striure des ongles.
Il est un facteur de risque de :

cancer du poumon, inscrit à ce titre dans les tableaux de maladies professionnelles ;
cancer de la peau 51 où l'arsenic tend à s'accumuler en cas d'exposition chronique, et où il est principalement source de la maladie de Bowen 51 (carcinome in situ), Carcinome basocellulaire(CBC)51 et Carcinome épidermoïde 51 ;
cancer de la vessie ;
cancer du rein ;
athérosclérose (notamment de la carotide) 52, ou responsable d'autres maladies cardio-vasculaires 53
probablement de maladies respiratoires54.
dépression immunitaire 55.
Les premières manifestations visibles sont généralement cutanées, avec une augmentation de la pigmentation. Le cancer survient plus tardivement et peut mettre plus de 10 ans à apparaître.

Selon Manote, l'absorption d'arsenic par la peau ne présenterait paradoxalement apparemment pas de risque pour la santé56.

L'arsenic est souvent employé comme poison, d'où le titre Arsenic et vieilles dentelles. Certains chercheurs supposent que Napoléon I er aurait été empoisonné à l'arsenic, en raison de la forte concentration en arsenic dans ses cheveux (l'arsenic tend à s'accumuler dans les phanères du corps), cependant, l'arsenic était aussi utilisé à cette époque comme agent de conservation, d'où les doutes à propos de cet empoisonnement56 ; diverses affaires judiciaires ont été liées à l'empoisonnement à l'arsenic, notamment l'affaire Marie Lafarge et l'affaire Marie Besnard.

Perturbation endocrinienne

L'arsenic, est aussi un puissant perturbateur endocrinien 57,58,59. Cet effet sur la santé est documenté chez l'homme et sur le modèle animal en laboratoire dès 10 à 50 ppb, et à des doses encore bien plus faibles sur culture cellulaire, ce qui en fait un contaminant préoccupant de l'eau potable et de l'environnement dans certaines régions du monde57.

Il perturbe les récepteurs stéroïdes des androgènes, de la progestérone, de minéralocorticoïdes et glucocorticoïdes, ainsi que la régulation des gènes à des taux aussi bas que 0,01 microM (environ 0,7 ppb)57. De très faibles doses ont renforcé la transcription des gènes dépendant d'un médiateur hormonal, tandis que des doses légèrement plus élevées mais non cytotoxiques l'ont inhibée, in vivo et dans les cultures cellulaires57. Ce pourrait être l'une des explications de ses propriétés cancérigènes57. Chez le rat les analyses histologiques et moléculaires montrent que l'arsenic inhibe le développement de la prostate à la prépuberté, « en compromettant la maturation structurelle et fonctionnelle de la prostate chez les rats pubertaires aux deux doses évaluées dans cette étude » (au moins dès 0,01 mg de NaAsO2 par litre d'eau de boisson à la prépuberté et dès 10,0 mg/L à la puberté)60.

Écotoxicologie

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Zones de forte teneur en arsenic des eaux souterraines.

L'arsenic est un oligo-élément à très faible dose, et certains organismes (champignons ou levures telles que Saccharomyces 61 et bactéries notamment, mais aussi certaines plantes) disposent de mécanismes d'adaptation à sa toxicité à faible dose62,63. Mais dans l'environnement – où il est parfois un contaminant naturel des nappes phréatiques, au Bangladesh par exemple64– on le considère comme un polluant au-delà de seuils d'écotoxicité, qui varient selon sa forme chimique et la nature des sols (la teneur du sol en humus et en fer contrôlent fortement sa biodisponibilité)65,66. De plus, la toxicité de l'arsenic est liée à sa biodisponibilité et à sa bioaccumulation, deux facteurs qui dépendent du contexte pédologique, mais aussi de la spéciation de l'arsenic67. Comme pour d'autres toxiques tels que le mercure, cette spéciation est dans l'environnement réel très complexe (pour ses deux grandes formes ; organiques et inorganiques), en raison d'interconversions possibles et fréquentes entre les espèces chimiques, contrôlées par des processus à la fois biotiques et abiotiques 68.

Son caractère de perturbateur endocrinien est également démontré sur le modèle animal, mais avec des conséquences et niveaux d'effets mal évalués au niveau écosystémiques.

Carte des risques pour l'arsenic dans les eaux souterraines

Environ un tiers de la population mondiale consomme de l'eau potable provenant des nappes phréatiques. Un nombre approximatif de 300 millions de personnes puisent leur eau dans des nappes phréatiques fortement polluées par de l'arsenic et du fluorure69. Ces éléments traces sont le plus souvent d'origine naturelle et proviennent des roches et des sédiments lessivés par l'eau. En 2008, l'Institut Suisse de Recherche de l'Eau Eawag a présenté une nouvelle méthode permettant d'établir des cartes des risques pour les substances toxiques géogènes dans les eaux souterraines70,71,72,73. Cela permet de déterminer plus efficacement quelles sources devraient être contrôlées. En 2016, le groupe de recherche a mis ses connaissances en libre accès sur la plate-forme GAP (Groundwater Assessment Platform) (www.gapmaps.org). Celle-ci permet aux spécialistes du monde entier de charger leurs propres données de mesure, de les visualiser, et de créer des cartes des risques pour des régions de leur choix. La plate-forme sert également de forum d'échange de connaissances afin de contribuer au développement de méthodes visant à éliminer les substances toxiques de l'eau.

Origines et biodisponibilité

Elles sont liées au contexte et aux processus biogéochimiques et géochimiques 74 Son origine peut être naturelle, il est alors souvent associé à l'or (Au), à l'argent (Ag), au cuivre (Cu) et au sélénium (Se) en particulier75,68), mais la plupart du temps, sa présence à forte dose dans les sédiments ou le sol a une origine industrielle (mines, métallurgie, production de pesticides) ou agro-industrielle (pesticides arséniés massivement utilisés sur les rizières 68, les vergers 68, les cultures de coton 68, les golfs 76).

Photo - Accès et sortie d'une ancienne mine d'arsenic.

De nombreux sols industriels sont pollués par de l'arsenic, de même que la nappe quand elle est présente. En France, par exemple, sur 4 142 sites pollués répertoriés par les données disponibles, « les sols de 488 d'entre eux (soit 12 %) sont pollués par l'arsenic, tandis que la pollution des nappes ne concerne que 257 sites pollués (soit 6 %) » 77.

L'arsenic est aussi parfois très présent dans les sols agricoles, voire dans certains jardins et vergers anciens, à la suite de son utilisation massive par plusieurs dizaines de marques de pesticides 66.
Ainsi, aux États-Unis, une étude faite dans l'État du New Jersey, basée sur les données publiquement disponibles au milieu des années 199066 a cherché à évaluer les quantités d'arséniates de plomb et de calcium épandus sur terrains de golf, gazons et champs de l'État du New Jersey. Les quantités épandues ont pu être estimés à 22 226 tonnes pour l'arséniate de plomb et 8 165 tonnes pour l'arséniate de calcium en 80 ans (de 1900 à 1980) ; soit un total cumulé équivalent à environ 6 804 tonnes d'arsenic pur pour cette période, ce qui a pu expliquer les teneurs élevées de plomb et d'arsenic des sols de cet État. Les auteurs de l'étude rappellent cependant que des évaluations de l'exposition humaine nécessitent que des données sur la consommation locale en ces pesticides soient rendues publiques66.
Une des molécules actives très utilisées est le méthanearséniate monosodique (n° CAS:2163-80-6) (MSMA, épandu sur le coton pour le défanage chimique en pré-récolte, et sur les terrains de golf notamment). Cette molécule, de même que le méthanearséniate disodique, a remplacé l'arséniate de plomb 78 et l'arséniate de calcium 66 trop toxiques. C'est une molécule à la fois fongicide, désherbante et insecticide, très utilisée aux États-Unis (1 800 tonnes par an) sur les champs de coton79 et les golfs76.
En Amérique du Nord, il a aussi été localement très utilisé en forêt pour traiter les résineux contre les invasions de scolytes, peut-être maladroitement, car il contribue à attirer les scolytes et à empoisonner leurs prédateurs.
Il s'agit parfois d'une séquelle de guerre. On a ainsi trouvé en Belgique en plein champ en lisière d'une zone forestière un site très pollué par le démantèlement après-guerre de munitions chimiques80. De même a-t-on trouvé jusqu'à plus de 100 mg·kg-1 d'arsenic dans le sol et jusqu'à plus de 1 000 μg·L-1 en pleine forêt de Verdun sur un ancien site de démantèlement de munitions de la Première Guerre mondiale. Une entreprise y avait brûlé durant la reconstruction le contenu chimique de plus de 200 000 obus chimiques allemands contenant notamment du chlorure de diphénylarsine et du cyanure de diphénylarsine)81.
Tous ces usages sont sources de pollution durable du sol, de l'eau et des biotopes, dont la gravité pour la santé et les écosystèmes est encore discutée. Parce qu'il a été très utilisé comme pesticide et qu'il ne se dégrade pas, l'arsenic serait devenu le second polluant le plus préoccupant dans les sols aux États-Unis82.

Chez les animaux

Hautement toxique autant pour l'homme que pour l'animal, que ce soit à forte dose ou à faible dose, l'effet reste le même. L'animal qui l'ingère dans de la nourriture ne fera aucune différence et décédera dans les 12 heures qui suivent.

Chez les végétaux

Des pollutions par l'arsenic sont fréquentes dans les zones minières83 où il peut venir renforcer la toxicité d'autres contaminants (mercure autour des anciennes mines de ce métal, par exemple84). On le trouve aussi à l'intérieur et autour de certaines zones industrielles où il peut polluer les sols et contaminer les cultures alimentaires ainsi que les animaux consommés par l'homme.

Au-delà d'un certain seuil de phytotoxicité 85 l'arsenic, par des processus encore incomplètement compris86, modifie le métabolisme, inhibe la croissance, puis tue les plantes, monocotylédones comme dicotylédones 85.

Les plantes accumulent à la fois des formes organiques et inorganiques de l'arsenic, mais on ne sait pas encore clairement si elles peuvent ou non transformer des formes inorganiques en formes organiques. On sait qu'une complexation par la phytochélatine est utilisée par un grand nombre d'espèces végétales pour se détoxifier des formes inorganiques et potentiellement d'espèces organiques de l'arsenic68. Certains taxons ou variétés ont évolué en développant des résistances aux arséniates. S'il est connu depuis longtemps que l'arsénite et l'arséniate ont une action toxique par réaction avec des groupes-SH et en entrant en compétition avec le phosphate dans le métabolisme cellulaire, on a aussi montré (2002) que le stress oxydant causée par la réduction et l'oxydation cellulaire doit aussi être considéré comme une des explications de la toxicité de ces ions 68.

Au contraire de ce qui se passe pour les animaux, ce sont les formes non organiques de l'arsenic qui sont les plus toxiques pour les plantes, mais avec de fortes différences selon le type de sol85. Ces différences selon le sol sont expliquées par une biodisponibilité de l'arsenic liée à sa spéciation chimique et à son degré d'adsorption sur l'argile ou les complexes argilo-humiques ou la matière organique du sol. La marge est parfois très étroite entre la teneur naturelle du fond géochimique et le niveau toxique pour la plupart des plantes85.
Par exemple, l'arsenic inorganique (métalloïde) est 5 fois plus toxique dans les sables et les limons (moyenne géométrique (MG) des seuils de phytotoxicité signalés par la littérature 40 mg/kg) que dans les sols argileux (où la MG passe à 200 mg/kg)85, ce qui explique qu'il n'y a pas de norme sol pour l'arsenic, car une norme pour l'arsenic dans les sols devrait être adaptée au type de sol85, ce qui rendrait difficile son application.

Certaines plantes (telles les fougères Pityrogramma calomelanos87 ou Pteris vittata88 ou Pteris cretica89 (proposées pour la phytoremédiation) ont développé une certaine tolérance aux désherbants à base de dérivés organiques d'arsenic ; en réduisant l'arséniate en arsenite, et en translocalisant les toxines vers les parties aériennes (avec stockage vacuolaire)90. Ainsi, sur un sol contenant 97 ppm d'arsenic, les feuilles de P. Vittata (plante hyperaccumulatrice) peuvent (après 20 jours de croissance) en bioaccumuler 7 000 ppm91.
Sur certains terrils et crassiers miniers riches en arsenic, certaines souches d'herbacées (« métallotolérantes » ou « métallophytes »), Agrostis tenuis notamment, survivent à des taux d'arsenic qui tueraient la plupart des plantes. Elles survivent à condition qu'il soit sous forme d'arséniate et non d'arsénite 92,93 et dans ce cas, l'arséniate est la forme la plus lixiviable de l'arsenic.
En milieu aride, une Parkinsonia (Parkinsonia Florida) bioconcentre l'arsenic (deux fois mieux - dans ses racines - quand elle a poussé dans un sol sableux que dans un sol limoneux). Comme elle peut être cultivée, elle a été proposée pour la phytoremédiation de l'arsenic en région semi-arides94.
À Löcknitz, Allemagne, où persiste dans le sol une pollution qui est une séquelle de toxiques de combat arséniés manipulés durant la Seconde Guerre mondiale, des chercheurs ont montré que certaines plantes peuvent absorber des quantités significatives d'arsenic sans en mourir, pouvant ensuite contaminer le gibier ou le bétail. C'est le cas par exemple de la houlque laineuse (Holcus lanatus L.), une herbacée commune en Europe. Sur ce même site, des champignons prélevés sur des sols fortement contaminés ont montré des teneurs de 0,12 mg·kg-195.
Des enjeux de santé environnementale forts existent car certaines plantes96 dont en particulier le riz 97 peuvent bioaccumuler des quantités significatives d'arsenic98 quand elles poussent dans de l'eau polluée, ce qui arrive facilement en aval des champs de coton. Les tomates99, les haricots et de nombreuses autres plantes comestibles sont aussi concernées.
Certains organismes marins tels que les algues peuvent aussi bioconcentrer des quantités significatives d'arsenic sans en mourir100. Le cycle et la spéciation de l'arsenic a été étudié pour certains légumes, dont la carotte101.
Dans le sol

Pratiquement toutes les formes de vie dans le sol 102 – sauf bactérienne extrêmophiles peut-être – semblent sensibles à l'arsenic, surtout à ses formes inorganiques. Certains champignons microscopiques le captent et pourraient, quand ils sont symbiotes de certaines plantes, faciliter ou au contraire (selon les cas) freiner les transferts d'arsenic du sol aux plantes103, notamment dans les métallophytes 104, ou au contraire le bloquer hors du système racinaire dans le sol, semble-t-il via une protéine (la glomaline) 105, que certains auteurs préconisent de tester pour dépolluer des sols contaminés par des métaux105. C'est ainsi que la houlque laineuse ou quelques autres espèces résistent à des sols pollués par l'arsenic106.

Une équipe de l'Institut d'Astrobiologie de la NASA a publié un article controversé affirmant que la bactérie extrémophile (GFAJ-1) avait la capacité d'intégrer l'arsenic dans son organisme (y compris dans son ADN) à la place du phosphore qui est son analogue chimique (proche voisin dans le tableau de Mendeleiev) 107. Cette découverte a cependant été invalide par une étude de 2012 108, qui a démontré (1) que cette souche ne pouvait survivre sans apport de phosphate, même en présence d'arsenic ; (2) que l'ADN de GFAJ-1 ne contenait que des traces d'arsenate, qui de plus n'étaient pas liées de façon covalente.

l'écotoxicité d'un environnement enrichi en arsenic semble pouvoir être réduite par une forte teneur en oxyde de fer ou un apport de zéolite associés à un apport important en matière organique du sol109.
Un ajout de compost amendé avec de la zéolite et/ou de l'oxyde de fer (jusqu'à 20 % p/p) a été testé sur un sol fortement contaminé par l'arsenic (34 470 mg/kg de sol). La biodisponibilité de l'arsenic a ensuite été déterminée selon le taux d'arsenic absorbé par du ray-grass (Lolium perenne L.) récolté sur ce sol (cultivé sous serre). Les taux d'arsenic dans le ray-grass ont ainsi été réduits à 2 mg/kg (poids sec) que ce soit avec 15 % de compost comprenant 5 % d'oxyde de fer ou avec 15 % de compost enrichi de 5 % de zéolite109. Dans les deux cas, les plantes ont absorbé moins de 0,01 % de la teneur totale en arsenic du sol. Dans le sol enrichi en ces compost, la fraction soluble de l'arsenic a été réduite de 10 à 37 % et l'arsenic s'est redistribué principalement dans la matrice de fer et d'oxygène des échantillons traités109.
Il est parfois même présent dans les prairies 110, à la suite de retombées aériennes, d'apports d'effluents ou de ruissellement, ou enfin à la suite de l'utilisation antérieure de prairies pour le traitement des bois destinés à faire des piquets ou poteaux. Une étude néozélandaises a ainsi porté sur 50 échantillons de sols de prairies permanentes, collectés près de Levin, en 1989. Ces prairies à raygrass (Lolium perenne) et trèfle rampant ( trifolium repens) avaient été diversement polluées par trois métaux (19 à 835 mg/kg de cuivre, 47 à 739 mg/kg de chrome, et 12 à 790 mg/kg d'arsenic dans les cinq premiers centimètres du sol), à la suite du traitement de bois de pin ( pinus radiata).
Les analyses de sol ont montré que les teneurs en Cu, Cr, et As restaient corrélées entre elles, et qu'elles diminuaient avec la profondeur (mesures faites à 30 cm)110.
Dans des parcelles moyennement à hautement contaminées, du coton enfoui ne se décomposait presque pas, preuve d'une inhibition de l'activité des décomposeurs. Un autre indice était la disparition totale des lombrics (Lumbricus rosea et Aporrectodea rubellus) dans les parcelles moyennement à très contaminées. Ailleurs, on n'a pas mis en évidence d'accumulation particulière de métaux lourds dans les tissus de vers de terre110.
Le sol était plus compacté, et donc asphyxiant et moins drainant là où les lombricidés avaient disparu110.
Une présence plus importante d'enchytréides (petits vers translucides habituellement associés aux sols asphyxiants, acides et pauvres) et de nématodes a été constatée dans les parcelles faiblement contaminées. La diversité des nématodes était plus grande à faible (0-5 cm) ou moyenne (5-10 cm) profondeur que dans les parcelles témoins ou celles très contaminées110.
La proportion de « ravageurs » augmentait avec la contamination.
La respiration du sols diminuait sur les sols contaminés110.
La contamination réduisait la nitrification, cependant la totalité de l'azote minéral était transformé en nitrates après 14 jours110.
L'activité Sulfatase a été l'activité enzymatique la plus réduite par les fortes contaminations. À 100 mg/kg, le Cu, Cr et As n'ont causé qu'une faible inhibition de l'activité biologique globale du sol. Des effets plus délétères sur la vie du sol étaient observés à 400 et 800 mg/kg110. Dans le cas présent (où les apports en métaux ont cessé), les effets globaux sur la production fourragère ont semblé ne pas justifier une dépollution des sites110.
Dans des conditions anoxiques et réductrices (remontée de nappe ou inondation notamment), de l'arsenic pur peut être libéré des formes complexées ou organiques111. Dans les rizières il semble pouvoir être un facteur de stérilité du riz112
Synergies

Elles sont mal connues, mais elles existent. Par exemple, une exposition à l'arsenic seul ne semble pas avoir d'effet mutagène sur l'organisme ; mais si elle est associée à des radiations UV de courte longueur d'onde, l'arsenic agit comme un promoteur de tumeur dans le processus de carcinogénèse 113.

Cinétique environnementale

La cinétique de l'arsenic dans l'environnement varie selon le contexte pédogéologique, l'acidité des eaux lixiviantes, et sa spéciation. Habituellement, l'arsenic est dispersé et se retrouve en faible quantité dans l'environnement. Les concentrations habituelles sont :

dans les sols : entre 2 et 15 mg·L-1,
dans l'eau : moins de 10 μg·L-1,
dans les aliments : moins de 0,1 mg·kg-1,
dans l'air : entre 0,005 et 0,1 mg·m-3.
Les activités minières (extraction du plomb, zinc argent mais aussi du fer114 sont des sources de pollution par l'arsenic), la lixiviation et le ruissellement38 sont contrôlés par de nombreux facteurs.
À titre d'exemple38, en mésocosme de laboratoire de 0,9 m3, incluant 200 litres d'eau, après 4 mois de lixiviation d'un sol pollué par un pesticide arsenical, régulièrement arrosé, 0,6 % de l'arsenic total du sol (40 mg) a été relargué dans l'eau. Sur cette quantité relarguée, 7,5 % étaient en solution dans la colonne d'eau, 44 % étaient dans les sédiments peu profonds et 48,5 % plus profondément enfouis dans le sédiment. Dans la nature, le courant, la bioturbation et la bioconcentration peuvent modifier la cinétique de cet arsenic lessivé. Ici, différentes formes d'arsenic ; arsenite [As (III)], arséniate de [As (V)], acide monométhylarsonique (AMMA) et acide diméthylarsinique (DMAA), ont été recherchés dans l'eau lixiviée et dans l'eau interstitielle des sédiments38. Seul l'arséniate a été lessivé dans le sol. Dans l'eau du mésocosme il était l'espèce dissoute prédominante, mais du DMAA et des espèces particulaires ont aussi été détectés. Dans les sédiments superficiels, l'arséniate était ici encore l'espèce la plus abondante avec un peu de DMAA, alors que dans les sédiments profonds l'arsénite était prédominant38.

Le cas des golfs

Les organoarséniés actuellement utilisés dans les golfs ne sont pas réputés très toxiques pour l'homme ou les animaux à sang chaud, mais leur décomposition dans l'environnement laisse des sous-produits arsenicaux inorganiques hautement toxiques, et éventuellement susceptibles de bioaccumulation ou bioconcentration…
L'association golfique USGA a sponsorisé une étude visant à modéliser le devenir dans le sol et l'eau d'infiltration des différentes formes (« espèces ») d'arsenic provenant du méthanearséniate monosodique (MSMA) notamment dans la zone racinaire du gazon. Pour cela un équivalent gazon de golf a été semé et entretenu par l'Université de Floride115 et des lysimètres ont permis d'y mesurer la quantité d'eau percolant au travers des racines du gazon et dans le sol, ainsi que la quantité de nitrate et de MSMA lessivés au passage, (avec évaluation de l'arsenic total et de sa spéciation). Il était intéressant d'évaluer les flux de nitrates en même temps que ceux d'arsenic, car l'arsenic (sous forme d'arsenite par exemple) agit synergiquement avec l'azote dans certains processus toxiques et d'acidification116 Les résultats ont confirmé que comme dans les sols naturels ou agricoles, la composition du substrat (proportion de tourbe, argile et sable) influence fortement la mobilité et la lixiviation de l'arsenic38, différemment selon ses espèces. Quatre produits de dégradation du MSMA étaient attendus. Ils ont été recherchés et trouvés dans les lysimètres ; l'arsénite (AsIII), l'arséniate (ASV), l'acide monométhylarsinique (MMAA) et l'acide diméthylarsinique (DMAA).

Le cas des vignes

Le métier de viticulteur est l'un de ceux qui étaient encore récemment les plus exposés aux pesticides arsénicaux. Ils ont été utilisés durant plus d'un siècle sur la vigne comme insecticides et fongicides. Théoriquement interdit en 1973, leur usage s'est en France prolongé grâce à une dérogation autorisant les vignerons à continuer à les utiliser (jusque'en 2001) pour traiter l'Esca, une maladie fongique incurable du bois des ceps de vigne). Ces pesticides peuvent induire plusieurs types de cancers (carcinome basocellulaire cutané, carcinome spinocellulaire, cancer bronchique primitif, cancer des voies urinaires, adénocarcinome hépatocellulaire et angiosarcome du foie). De même que d'autres groupes de pesticides utilisés en agriculture, ils sont aussi suspectés d'augmenter le risque de maladie de Parkinson et de lymphome non hodgkinien)117, d'être des perturbateurs endocriniens et facteurs de délétion de la spermatogenèse. Récemment (2018) une étude117 a évalué qu'en 20 ans (de 1979 à 2000), le nombre d'ouvriers agricoles exposés a diminué de près de 40 % (passant de 101 359 à 61 376) alors que les effectifs des exploitations viticoles chutaient de plus de moitié en France, et alors que la « main d'œuvre familiale » de l'ensemble des exploitations agricoles de France métropolitaine restait stable (3,6 à 4,2 %) sur la période. L'exposition a augmenté parmi la main-d'œuvre familiale et la main-d'œuvre salariée des viticulteurs à but récréatif ou professionnel (10,5 à 19,6 %) et chez celles cultivant la vigne dans un but exclusivement professionnel (20 à 25 %). Les auteurs de l'étude estiment qu'un meilleur suivi post-professionnel est nécessaire, avec « le cas échéant, une reconnaissance en maladie professionnelle »117.

Articles détaillés : Arsine, méthanearséniate monosodique, méthanearséniate disodique et arséniate de plomb.

Risques alimentaires - Article connexe : Intoxication à l'arsenic.

Il peut nous affecter via une contamination des aliments, ou via la pollution de nappes phréatiques, constatée notamment localement en Amérique du Nord, ou massivement en Asie du Sud-Est dans de grandes zones de culture du riz (Ouest du Bengale, Bangladesh et Viet-nam où au moins 10 millions de personnes sont exposées à des taux d'arsenic dans l'eau dépassant les seuils de toxicité118.) ; jusqu'à un million de puits creusés dans les dépôts alluviaux du Gange pourraient être contaminés par l'arsenic, avec des taux atteignant localement 1 000 mg/litre au Bangladesh et au Bengale occidental et 3 000 µg/litre au Viêt Nam ; l'irrigation du riz par une eau contaminée peut le contaminer119,120,121,122,123.

Un japonais moyen en 2006-2010 ingérait quotidiennement 2,31 μg/kg de poids corporel/jour d'arsenic total (TA) ; et 0,260 μg/kg/jour d'arsenic inorganique (iAs) [à comparer à 0,0928 μg/kg/jour de plomb, un métal souvent associé à l'arsenic dans la nature et l'industrie métallurgique], soit respectivement 138 μg d'arsenic total/personne/jour, et 15,3 μg d'arsenic inorganique /personne/jour), l'apport journalier variant selon le sexe, principalement en raison de la quantité d'aliments ingérés et beaucoup selon l'âge, le lieu de vie et le types de communauté (urbaine / agricole / de pêcheurs), « reflétant probablement la consommation de poisson/algues »124.

Dans le monde (y compris en Europe) une source fréquente d'arsenic alimentaire est le riz (s'il est consommé abondamment et s'il provient de rizières naturellement riches en arsenic). En mai 2013, l'administration vétérinaire et alimentaire du Danemark (DVFA) a ainsi recommandé de ne pas donner trop de produits à base de riz aux enfants, en raison de leur teneur élevée en arsenic 125, de manière à ne pas dépasser les doses jugées dangereuses pour la santé par l'autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa) qui a

en 2009 modifié son évaluation de dose hebdomadaire tolérable (DHT) la portant à 15 microgrammes par kilogramme (µg/kg) de poids corporel dose à partir de laquelle de premiers effets apparaissent pour la santé126…

Source de l'article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Arsenic#Toxicologie

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Transmission avec [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 02/06/2021

Site ISIAS = Introduire les Sciences et les Intégrer dans des Alternatives Sociétales

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Adresse : 585 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France

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Fichier : ISIAS Pollution Nanoplastiques Arsenic Les effets des nanoplastiques sur les huîtres du Canada et de la Guadeloupe.2.docx

Mis en ligne par le co-rédacteur Pascal Paquin du site inter-associatif, coopératif, gratuit, sans publicité, indépendant de tout parti, géré par Yonne Lautre : https://yonnelautre.fr - Pour s'inscrire à nos lettres d'info > https://yonnelautre.fr/spip.php?breve103

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"La pollution de l'air déclenche le diabète chez 3,2 millions de personnes chaque année : une nouvelle étude quantifie le lien entre la pollution de l'air et les cas de diabètes" par Laurel Hamers

Hamers Laurel — 2018-07-22T06:59:52Z

ISIAS Pollutions
La pollution de l'air déclenche le diabète chez 3,2 millions de personnes chaque année : une nouvelle étude quantifie le lien entre la pollution de l'air et les cas de diabètes
Ajout d'une annexe sur les pollutions de l'air atmosphérique
L'article de Laurel Hamers a été posté le 09 juillet 2018 par Science News Science Health, Pollution sous le titre « Air pollution is triggering diabetes in 3.2 million people each year » ; il est accessible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/air-pollution-triggering-diabetes-in-millions-each-year?utm_source=email&utm_medium=email&utm_campaign=latest-newsletter-v2

pollution in Lahore, Pakistan

HAZY DAYS – Journées chaudes, lourdes et brumeuses - L'exposition à long terme à la pollution de l'air, vue ici au-dessus de la ville pakistanaise de Lahore en juin 2018, contribue à des problèmes de santé chroniques. Une nouvelle étude suggère qu'il déclenche des millions de nouveaux cas de diabète chaque année.

[D'après Wikipédia, « Le terme diabète peut faire référence à plusieurs notions :

le diabète, syndrome présent dans deux groupes de maladies : le diabète sucré et le diabète insipide ;
- le diabète sucré, type de maladie lié à une anomalie de synthèse ou de l'action de l'insuline. Il en existe plusieurs causes :
  - le diabète de type 1, diabète sucré caractérisé par la disparition des cellules produisant l'insuline,
  - le diabète de type 2, diabète sucré caractérisé par une moindre sensibilité à l'insuline,
  - le diabète gestationnel, cause de diabète sucré chez la femme au cours de la grossesse,
  - le diabète néonatal, cause de diabète sucré du nouveau-né,
- le diabète insipide, type de maladie en rapport avec une anomalie de la sécrétion ou de la reconnaissance de l'hormone antidiurétique ;
le diabète rénal, terme inapproprié pour désigner la glycosurie rénale ;
Le terme, utilisé sans précision, fait référence, en règle générale, aux diabètes sucrés, le diabète insipide étant suffisamment rare et particulier pour que l'adjectif « insipide » soit toujours précisé, sauf s'il n'y a pas d'équivoque possible]. Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Diab%C3%A8te

La pollution de l'air a causé 3,2 millions de nouveaux cas de diabète dans le monde en 2016, selon une nouvelle estimation.

Les particules fines, émises par les voitures et les usines et celles qui sont générées par des réactions chimiques dans l'atmosphère, traînent comme de la brume dans l'atmosphère et rendent l'air difficile à respirer. Il a été démontré que la pollution de l'air est liée à des maladies chroniques (voir 10 maladies chroniques parmi les plus invalidantes),telles que les maladies cardiaques et le diabète (SN : 9/30/17, p.18), mais cette étude rapportée ici est l'une des premières tentatives pour quantifier la connexion directe avec le diabète. [Voir The list of diseases linked to air pollution is growing - As governments decide what to do about air quality, studies connect an array of health problems to dirty air . By Laura Beil 7:00am, September 19, 2017].

[On peut consulter les articles : Particules fines : quel danger pour la santé ? - Particule fine : risques pour la santé de la pollution aux particules fines - Pollution aux particules fines : les mesures mises en œuvre par l'État ].

Des chercheurs ont suivi 1,7 million d'anciens combattants des États-Unis pendant près d'une décennie pour évaluer leur risque de développer un diabète. Ils ont également utilisé des données d'études mondiales sur le risque de diabète, ainsi que des données sur la qualité de l'air de l'Agence américaine pour la protection de l'environnement et de la NASA, afin de créer des équations analysant le lien entre la pollution atmosphérique et le diabète.

La nouvelle estimation, publiée en juillet 2018 dans la revue scientifique ‘The Lancet Planetary Health', indique que la pollution de l'air est responsable d'environ 14% des nouveaux cas de diabète relevés dans le monde. Des facteurs tels que la génétique, le poids des personnes, leur niveau d'activité et leur régime alimentaire influencent également le risque de déclencher cette maladie, qui est en augmentation dans le monde entier. (L'Organisation mondiale de la santé estime que 422 millions de personnes vivent actuellement avec le diabète de type 2 - contre 108 millions en 1980.)

Le fardeau n'est pas le même partout dans le monde : il n'est pas surprenant que les pays à forte pollution, tels que le Pakistan [Voir Air Pollution May Account For 1 In 7 New Diabetes Cases Worldwide , l'Inde [Voir Delhi, capitale de la pollution de l'air - Le Club de Mediapart (Blog)-19 juin 2018] et la Chine [Voir Pollution de l'air : la Chine publie un plan d'action sur trois ans ] , affichent également des taux particulièrement élevés de diabète lié à la pollution de l'air. Mais les États-Unis, qui ont maintenant un air relativement propre, sont également en tête de liste [Voir Air Quality Index ].

Citations

B. Bowe et al. The 2016 global and national burden of diabetes mellitus attributable to PM2.5 air pollution. The Lancet Planetary Health. Vol. 2, July 2018. doi:10.1016/S2542-5196(18)30140-2.

Further Reading

L. Beil. The list of diseases linked to air pollution is growing. Science News, Vol. 192, September 30, 2017, p. 18.

L. Beil. Pollution killed 9 million people in 2015. Science News. Vol. 192, November 25, 2017, p. 5.

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Annexe sur les pollutions de l'air atmosphérique

La pollution de l'air – Introduction à un article Wikipédia

La pollution de l'air (ou pollution atmosphérique) est une altération de la qualité de l'air pouvant être caractérisée par des mesures de polluants chimiques, biologiques ou physiques présents dans l'air, ayant des conséquences préjudiciables à la santé humaine, aux êtres vivants, au climat, ou aux biens matériels1.

Ces polluants peuvent être d'origine naturelle ou anthropique et concerner l'air atmosphérique et/ou l'air intérieur des espaces clos (véhicules, maisons, usines, bureaux). Ils constituent généralement des cocktails de polluants tels que des particules en suspension, ou autres substances2 dont la concentration et les durées de présence suffisent à produire un effet toxique et/ou écotoxique. Ils peuvent interagir avec la lumière (pollution photochimique).

En Europe, la pollution de l'air est à l'origine de plus de 500 000 morts par an3. Dans le monde pour la période 1990-2016, c'est le 5e facteur de risque pour la santé (après la malnutrition, les risques alimentaires, l'hypertension artérielle et le tabagisme)4.

Article complet à lire sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Pollution_de_l%27air

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Pollution de l'air - Documentation officielle ‘gouv.fr'

Gouvernement.fr - Retour à l'accueil

La pollution de l'air a des effets significatifs sur la santé et l'environnement. En France, malgré une tendance à l'amélioration de la qualité de l'air au cours des vingt dernières années, les valeurs limites ne sont toujours pas respectées dans plusieurs zones. La pollution atmosphérique représente aujourd'hui le premier sujet de préoccupation environnementale des Français.

Quels sont les mécanismes de la pollution de l'air ?

Les phénomènes naturels (éruptions volcaniques, incendies de forêts…) mais surtout les activités humaines (industrie transports, agriculture, chauffage résidentiel…) sont à l'origine d'émissions de polluants, sous forme de gaz ou de particules, dans l'atmosphère.
Une fois émises dans l'air, ces substances sont transportées sous l'effet du vent, de la pluie, des gradients de températures dans l'atmosphère et cela parfois jusqu'à des milliers de kilomètres de la source d'émission.
Elles peuvent également subir des transformations par réactions chimiques sous l'effet de certaines conditions météorologiques (chaleur, lumière, humidité…) et par réactions dans l'air entre ces substances. Il en résulte l'apparition d'autres polluants.
_
Les polluants de l'air
Il existe deux catégories de polluants atmosphériques :

les polluants primaires, émis directement : monoxyde d'azote, dioxyde de soufre, monoxyde de carbone, particules (ou poussières), métaux lourds, composés organiques volatils, hydrocarbures aromatiques polycycliques...
les polluants secondaires issus de transformations physico-chimiques entre polluants de l'air sous l'effet de conditions météorologiques particulières : ozone, dioxyde d'azote, particules)…
Le suivi de la pollution de l'air s'appuie sur la mesure et l'analyse des concentrations de ces différents polluants et de leurs variations dans le temps et l'espace.

Quels sont les effets de la pollution de l'air ?

La pollution atmosphérique a des conséquences néfastes sur la santé humaine.

Conséquences de la pollution sur la santé (schéma)

- voir en plus grand

L'exposition à court terme (pic de pollution) mais surtout l'exposition sur le long terme (chronique) à la pollution de l'air a des impacts importants sur la santé, en particulier pour les personnes vulnérables ou sensibles. A savoir : femmes enceintes, nourrissons et jeunes enfants, personnes de plus de 65 ans, personnes souffrant de pathologies cardio-vasculaires, insuffisants cardiaques, mais aussi les personnes se reconnaissant comme sensibles lors des pics de pollution et/ou dont les symptômes apparaissent ou sont amplifiés lors des pics (par exemple : diabétiques, personnes immunodéprimées, personnes souffrant d'affections neurologiques ou à risque cardiaque, respiratoire, infectieux).
_
Une présentation des effets de la pollution de l'air sur la santé et des recommandations sanitaires sont disponibles dans le Questions/réponses Air extérieur et santé du ministère des Affaires sociales et de la Santé La pollution atmosphérique a aussi des conséquences néfastes sur l'environnement à court, moyen et long termes. Ces effets concernent :

les bâtis : les polluants atmosphériques détériorent les matériaux des façades (pierre, ciment, verre…) par des salissures et des actions corrosives ;
les cultures : l'ozone en trop grande quantité peut entraîner des baisses de rendement de 5 à 20 % selon les cultures ;
les écosystèmes : ils sont impactés par l'acidification de l'air et l'eutrophisation. En effet, certains polluants, lessivés par la pluie, contaminent les sols et l'eau, perturbant l'équilibre chimique des végétaux. D'autres, en excès, peuvent conduire à une modification de la répartition des espèces et à une érosion de la biodiversité.
En France, la pollution de l'air extérieur représente :
– 48 000 décès prématurés par an ce qui correspond à 9% de la mortalité en France ;
– un coût de la pollution de l'air (extérieur et intérieur) annuel total de 100 milliards d'euros dont une large part liée aux coûts de santé ;
– des allergies respiratoires liées aux pollens allergisants chez 30 % de la population adulte et 20% des enfants.

Des engagements internationaux fixent des objectifs de réduction ou de limitation des émissions des polluants. De plus, des directives européennes établissent, pour les concentrations dans l'air, des valeurs limites à ne pas dépasser.
Pour en savoir plus, consulter le site du ministère de la Transition écologique et solidaire

Qu'est-ce qu'un épisode de pollution ?

On définit un épisode de pollution par une quantité trop élevée d'un ou de plusieurs polluants dans l'air.
_
Il peut être dû :

aux conditions météorologiques, notamment dans les situations stables (peu ou pas de vent) et en période estivale (chaleur et ensoleillement) ;
à l'apport massif d'une pollution sous l'effet du vent ;
à l'augmentation saisonnière des émissions de polluants en lien avec certaines activités agricoles, le chauffage domestique…
En cas d'épisode de pollution, deux seuils sont déterminés selon les microgrammes de polluants contenus par mètre cube d'air :

le seuil d'information : le préfet communique alors des recommandations sanitaires pour les périodes les plus sensibles. Seuil d'information pour les PM10 : 50 microgrammes par mètre cube d'air ;
le seuil d'alerte : le préfet complète les recommandations par des mesures d'urgence réglementaires (limitation de vitesse, circulation alternée…). Seuil d'alerte pour les PM10 : 80 microgrammes par mètre cube d'air.
Certificat sur la qualité de l'air

- voir en plus grand

Adopter quelques réflexes au quotidien pour réduire la pollution de l'air

La réduction des émissions de polluants atmosphériques passe par des gestes et habitudes souvent simples à mettre en œuvre. L'amélioration de la qualité de l'air est l'affaire de tous.

Se chauffer plus sobrement
• Isoler son logement
• Faire entretenir son appareil de chauffage bois ou fioul
• Choisir un appareil performant (chaudière à condensation, poêle à bois labellisé Flamme verte…).

Se déplacer autrement
• Privilégier la marche, le vélo et les transports en commun
• Choisir le covoiturage
• Pratiquer l'écoconduite (vitesse souple et réduite, usage modéré de la climatisation…)
• Entretenir son véhicule, vérifier la pression des pneus
• Acheter un véhicule faiblement émetteur et l'identifier grâce au Certificat qualité de l'air. Pour en savoir plus sur ce dispositif, consulter le site du ministére de la Transition écologique et solidaireainsi que la vidéo

Valoriser ses déchets verts
Il est interdit de brûler les déchets verts à l'air libre. Pour s'en débarrasser, il y a plusieurs solutions :
• pour les déchets organiques : compostage, paillage, tonte mulching (l'herbe est broyée sur place par la tondeuse) ;
• pour les déchets encombrants : collecte sélective.

Les bons gestes à avoir en cas d'épisode de pollution

Chacun peut s'informer sur :

la qualité de l'air dans sa région auprès de l'association agréée de surveillance de la qualité de l'air. Celle-ci vous informe en temps réel de la qualité de l'air et des éventuels épisodes de pollution ;
les règles spécifiques à respecter : pour savoir si votre territoire est dans une zone couverte par un plan de protection de l'atmosphère ou en cas d'épisode de pollution vous pouvez consulter le site de votre direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement ;
les recommandations sanitaires en cas de pic de pollution, disponibles sur le site du ministère chargé de la santé et auprès de votre agence régionale de santé et de votre association agréée de surveillance de la qualité de l'air
les recommandations sanitaires en cas d'émission de pollens allergisants : disponibles sur le site du ministère chargé de la santé et auprès du r éseau n ational de s urveillance a érobiologique qui publie chaque semaine une carte de France des risques allergiques par type de pollen.
En cas d'épisode de pollution, pour les populations vulnérables et sensibles, c'est-à-dire les nourrissons et les jeunes enfants, les femmes enceintes, les personnes âgées, les personnes asthmatiques ou souffrant de pathologies cardiovasculaires ou respiratoires :

Evitez les activités physiques et sportives intenses, non seulement en plein air, mais aussi à l'intérieur ;

En cas de gêne respiratoire ou cardiaque inhabituelle, consultez votre médecin ou pharmacien
Prenez conseil auprès de votre médecin pour savoir si votre traitement doit être adapté ;
Si vous sentez que vos symptômes sont moins gênants quand vous restez à l'intérieur privilégiez des sorties plus brèves que d'habitude ;
Evitez de sortir en début de matinée et en fin de journée et aux abords des grands axes routiers ;
Reportez les activités qui demandent le plus d'effort.
Pour la population générale :

Réduisez et reportez les activités physiques et sportives intenses, en plein air ou en intérieur, jusqu'à la fin de l'épisode si des symptômes liés à la pollution sont ressentis (fatigue inhabituelle, mal de gorge, nez bouché, toux, essoufflement, sifflements, palpitations) ;

En cas de gêne inhabituelle (par exemple : toux, mal de gorge, nez bouché, essoufflement, sifflements), prenez conseil auprès de votre médecin ou pharmacien.
Recommandations en cas de pollution

Sur twitter suivez lecompte du ministère de la Transition écologique et solidaire

Pour en savoir plus, quelques sites de référence :

Source : https://www.gouvernement.fr/risques/pollution-de-l-air

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Traduction, compléments entre […] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 17
/07/2018

Site ISIAS = Introduire les Sciences et les Intégrer dans des Alternatives Sociétales

http://www.isias.lautre.net/

Adresse : 585 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France

Courriel : jacques.hallard921@orange.fr

Fichier : ISIAS Pollutions Air pollution is triggering diabetes in 3.2 million people each year French version.2

Mis en ligne par Pascal Paquin de Yonne Lautre, un site d'information, associatif et solidaire (Vie du site & Liens), un site inter-associatif, coopératif, gratuit, sans publicité, indépendant de tout parti

http://yonnelautre.fr/local/cache-vignettes/L160xH109/arton1769-a3646.jpg?1510324931

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"Les produits ménagers courants contribuent de façon étonnante aux pollutions de l'atmosphère" par Laurel Hamers

Hamers Laurel — 2018-04-16T21:00:03Z

ISIAS Pollutions
Les produits ménagers courants contribuent de façon étonnante aux pollutions de l'atmosphère
Les produits qui sont utilisés au quotidien dans les habitations et les divers bâtiments,
pourraient être la prochaine cible pour tenter de limiter les pollutions de l'air
L'article d'origine de Laurel Hamers a été publié le 15 février 2018 par Science News {{}}Chemistry, Pollution, sous le titre « Household products make surprisingly large contributions to air pollution » ; il est accessible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/household-products-make-surprisingly-large-contributions-air-pollution?utm_source=editorspicks021818&utm_medium=email&utm_campaign=Editors_Picks

smog over LA

SMOG CITY – L'agglomération de Los Angeles , montrée ici, est l'une des villes les plus polluées par le ‘smog' aux États-Unis. Cette brume de la pollution de l'air vient non seulement des diverses véhicules à moteur sthermiques, mais aussi d'une gamme de produits de consommation courante qui émettent des produits chimiques dans l'air. David Iliff.

[D'après Wikipédia, « Le smog est une brume brunâtre épaisse, provenant d'un mélange de polluants atmosphériques, qui limite la visibilité dans l'atmosphère. Il est constitué surtout de particules fines et d'ozone. Le smog est associé à plusieurs effets néfastes pour la santé et pour l'environnement…] Article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Smog ].

AUSTIN, Texas - Pour réduire votre impact sur la qualité de l'air, vous pouvez vous préparer à changer de type de carburant pour votre voiture, afin d'éviter certains inconvénients des voitures qui émettent notamment des particules fines, mais vous pouvez également vous passer de tous les produits désodorisants.

Dans les zones urbaines, les émissions provenant des biens de consommation, tels que la peinture, les produits de nettoyage et les produits de soins personnels, contribuent désormais autant à la formation de l'ozone et des particules fines dans l'atmosphère, que les émissions provenant des carburants : essence ou diesel.

La conclusion est en grande partie un signe de succès, a déclaré le co-auteur de l'étude, Brian McDonald, le 15 février 2018, lors d'une conférence de presse à la réunion annuelle de l'Association américaine pour l'avancement des sciences. Les mesures prises pour nettoyer les gaz d'échappement des voitures au cours des dernières décennies ont eu un effet considérable et, par conséquent, « les sources de pollution atmosphérique se diversifient dans les villes », a déclaré McDonald, chimiste à l'Institut coopératif de recherche en environnement. Sciences, Boulder, au Colorado.

Produits de consommation émettant des COV

[COV – Selon Wikipédia, « Les composés organiques volatils, ou COV, sont des composés organiques pouvant facilement se trouver sous forme gazeuse dans l'atmosphère. Ils constituent une famille de produits très large. Leur volatilité leur confère l'aptitude de se propager plus ou moins loin de leur lieu d'émission, entraînant ainsi des impacts directs et indirects sur les animaux et la nature1. À l'échelle globale, ces COV sont à 10% d'origine anthropique (provenant du raffinage, de l'évaporation de solvants organiques, imbrûlés, etc.) et à 90 % d'origine biotique (COVB ou COV biogéniques émis par les plantes ou certaines fermentations)2. Selon les cas, ils sont plus ou moins lentement biodégradables par les bactéries et champignons, voire par les plantes, ou dégradables par les rayonnements UV ou par l'ozone… Article complet à consulter sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Compos%C3%A9_organique_volatil ].

Photo – Produits émetteurs de polluants de l'aire –b Marco Verch / Wikicommons (CC BY 2.0) - Les produits de tous les jours comme ceux ci-dessus, émettent un ensemble de composés organiques volatils COV qui contribuent à la pollution de l'air. Un jet de parfum ou un spray de désinfectant a un petit effet, mais l'utilisation fréquente de ces produits par des millions de personnes représente un grand impact.

Shampooing - Laque pour les cheveux – Déodorant – Parfum - Rafraîchisseurs d'air - Sprays de nettoyage – Lessive - Lingettes désinfectantes - ésinfectant pour les maisons –Colle – Peintures et vernis

« Lorsque vous avez une grande montagne devant vous, il est difficile de savoir ce qui se cache derrière », explique Scyros Pandis, ingénieur chimiste à l'Université Carnegie Mellon de Pittsburgh, qui ne faisait pas partie de l'étude. Maintenant, d'autres sources de pollution de l'air deviennent plus visibles.

La nouvelle étude, également publiée le 16 février 2018 dans la revue scientifique ‘Science', a porté sur les composés organiques volatils, ou COV, qui sont dérivés du pétrole. Ce sont des centaines de produits chimiques qui se vaporisent facilement et se frayent un chemin dans l'atmosphère. Certains COV peuvent être nocifs lorsqu'ils sont inhalés directement - les molécules libérées par l'eau de Javel et la peinture rendent les gens étourdis, par exemple.

Au-delà de leurs effets immédiats, les COV réagissent avec d'autres molécules présentes dans l'air, telles que l'oxygène et les oxydes d'azote, pour générer de l'ozone et des particules fines. (Ces oxydes d'azote proviennent, en grande partie, des gaz d'échappement des véhicules.) Des niveaux élevés de particules fines, ou de suie, rendent la respiration difficile et contribuent aux problèmes pulmonaires chroniques (SN : 9/30/17, page 18).

Et tandis que l'ozone élevé dans l'atmosphère aide à protéger la Terre des rayons ultraviolets du soleil, au niveau du sol, il se mélange aux particules fines pour former un smog qui étouffe le souffle.

[D'après Wikipédia, « L'ozone (de l'allemand ozon, dérivé du grec ozô « exhaler une odeur »), ou trioxygène, est une substance de formule chimique O3 : ses molécules sont triatomiques, formées de trois atomes d'oxygène. L'ozone est ainsi une variété allotropique de l'oxygène, mais bien moins stable que le dioxygène O2, en lequel il tend naturellement à se décomposer. Il se liquéfie à 161,3 K (−111,9 °C) sous forme d'un liquide bleu foncé et se solidifie à 80,7 K (−192,5 °C) en un solide pourpre2. À température ambiante, c'est un gaz bleu pâle, voire incolore, qui se démarque par son odeur3. L'ozone atteint son point critique à 5 460 kPa et −12,05 °C4. Son instabilité se manifeste à l'état condensé par une tendance à l'explosion lorsque sa concentration est significative2. L'ozone se décompose en dioxygène O2 à température ambiante : la rapidité de la réaction dépend de la température, de l'humidité de l'air, de la présence de catalyseurs (hydrogène, fer, cuivre, chrome, etc.) ou du contact avec une surface solide4. Contrairement au dioxygène inodore, l'ozone est perçu par l'odorat humain (décelable dès la concentration de 0,01 ppm 4,5) ; son odeur caractéristique qui rappelle l'eau de Javel est perceptible dans les endroits confinés où règne un champ électrique important (transformateur haute tension, échelle de Jacob, tubes UV, allume-gaz). Respiré en grande quantité, il est toxique et provoque la toux. L'ozone est naturellement présent dans l'atmosphère terrestre, formant dans la stratosphère une couche d'ozone entre 13 et 40 km d'altitude qui intercepte plus de 97 % des rayons ultraviolets du Soleil, mais est un polluant dans les basses couches de l'atmosphère (la troposphère) où il agresse le système respiratoire des animaux et peut brûler les végétaux les plus sensibles. Cet oxydant énergique agresse les cellules vivantes et peut être responsable de phénomènes de corrosion accélérée de polymères (« craquelage d'élastomères par l'ozone »)6… » Article complet à lire ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Ozone ].

Pendant six semaines, les chercheurs ont prélevé des échantillons d'air à Pasadena, dans la célèbre vallée de Los Angeles. Ils ont également évalué les mesures de qualité de l'air intérieur faites par d'autres scientifiques. L'équipe a retracé les molécules trouvées dans ces échantillons d'air à leurs sources d'origine en utilisant des bases de données qui montrent les composés organiques volatils spécifiques libérés par des produits spécifiques.

Les produits de consommation corante qui émettent des COV ont un effet démesuré sur la pollution de l'air, a constaté l'équipe. En masse, les gens consomment environ 15 fois plus d'essence et de diesel que les produits allant des savons, des shampooings et des déodorants aux assainisseurs d'air, des colles et et autres sprays nettoyants. Et pourtant, ces derniers produits quotidiens sont apparus responsables de 38% des émissions de COV, ont constaté les chercheurs, tandis que les émissions d'essence et de diesel ne représentaient que 32% des COV.

Les produits de consommation courante contribuent également tout autant que les carburants aux réactions chimiques qui conduisent à l'ozone et aux particules fines. Les émissions de ces produits de consommation ont également éclipsé celles de la production de pétrole et de gaz, appelées émissions d'amont.

Émissions supplémentaires

Les biens de consommation courante comme les peintures, les encres et les produits pour le bain ne constituent qu'un minuscule ensemble de sources libérant des composés organiques volatils dans l'atmosphère. Mais ils ont un impact démesuré, contribuant autant aux émissions de COV que l'essence et le diesel réunis.

Sources d'émission : Utilisation versus contribution au smog

https://www.sciencenews.org/sites/default/files/2018/02/021418_LH_air-pollution_inline_730_REV.png

AVANT JC. McDonald et al / Science 2018 – Graphiques :

Produits courants utilisés, en masse (à gauche)
Contribution à la formation du smog des produits (à gauche).
La réglementation sur les COV varie d'un État à l'autre aux Etts-Unis, mais la plupart des produits de consommation ne sont réglementés que pour leur contribution potentielle à l'ozone troposphérique et non aux particules fines. Cette étude montre clairement que même si les émissions les plus volatiles des produits de consommation se produisent à l'intérieur, cet air finit par s'échapper à l'extérieur, où il peut contribuer à la pollution atmosphérique à plus grande échelle et de multiples façons, a déclaré M. McDonald.
Plus de travail doit être fait pour voir si d'autres villes montrent le même modèle, ajoutent les chercheurs, ainsi que pour déterminer quels types de COV pourraient être particulièrement problématiques. Parce qu'il y a tellement de COV et qu'ils réagissent tous différemment dans l'atmosphère, il y a encore beaucoup à apprendre sur ce qui pourrait être le plus susceptible de former des particules fines, et donc être les meilleures cibles pour une réduction. Une partie du défi posé avec beaucoup de ces produits émetteurs de COV est qu'ils sont spécifiquement conçus pour s'évaporer dans le cadre de leuractionl, explique la co-auteure de l'étude Jessica Gilman, chimiste atmosphérique à la ‘National Oceanic and Atmospheric Administration de Boulder'. Pour certains produits, comme les peintures, il existe des formulations à faible teneur en COV. Mais trouver des remplacements pour les ingrédients clés dans d'autres produits peut être difficile. Le fait de choisir des versions non parfumées de produits de soins personnels, lorsque cela est possible, et utiliser le minimum nécessaire des produits en question, peut aider à réduire leur mpact sur la qualité de l'air.

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Citations

B. McDonald et al. Volatile chemical products emerging as largest petrochemical source of urban organic emissions. Science. Vol. 359, February 16, 2018, p. 760. doi:10.1126/science.aaq0524.

Further Reading Lectures complémentaires

L. Beil. Pollution killed 9 million people in 2015. Science News, Vol. 192 No. 9, November 25, 2017, p. 5.

L. Beil. The list of diseases linked to air pollution is growing. Science News. Vol. 192 No. 5, September 30, 2017, p. 18.

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Traduction, compléments entre […],et intégration des liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 02 avril 2018

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