Evaluation des risquessanitaires

liés aux émissionsatmosphériques

industriellesde la ZI de Dunkerque

CAREPSCentre Rhône-Alpes d’Epidémiologie

et de Prévention Sanitaire

Aurore Rouhan28 avril 2005

28 avril 2005 2

Objectifs

Evaluer les risques sanitaires

• Exposition chronique• Populations résidentes• Emissions d’un ensemble d’installations• Exposition aérienne• Risque actuel

28 avril 2005 3

Méthodologie-Evaluation des risques sanitaires-

• Identification des dangers (inhérent aux polluantsétudiés)

• Recherche des relations dose-réponse (quantification dela relation entre la dose et les effets délétères)

χ VTR (valeur toxicologique de référence)

• Estimation des expositions (voies d'exposition,populations cibles)

• Caractérisation des risques (estimation quantitative del'excès de risque lié à l'exposition aux polluants)

χ IR (indice de risque)χ ERI (excès de risque individuel)

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Inventaire des émissions

31 installations visées par le SPPPI�25 installations incluses dans l’étude

Inventaire des composésChoix des composés traceurs

INERIS, 2002

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17 composés retenus (1)

chromepoussières

cadmiumoxydes d’azote

benzo(a)pyrène

dioxinesxylènes

plombtoluène

nickelbenzène

mercure1,3-butadiène

manganèseacide fluorhydrique

arsenicdioxyde de soufre

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17 composés retenus (2)Choix d’un composé dans une famille :• Oxydes d’azote � dioxyde d’azote• Poussières � PM10, PM2,5• Dioxines � équivalents toxiques (TEQ)

Choix d’une espèce chimique d’intérêt :• Arsenic � arsenic inorganique• Chrome � ingestion : chrome III• Mercure par ingestion � mercure élémentaire

� mercure organique

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Évaluation des risques sanitaire

• IDENTIFICATION DES DANGERS

• Recherche des relations dose-réponse• Estimation des expositions• Caractérisation des risques

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Identification des dangers-Définition (1)-

Déterminer les effets néfastesdes agents physiques, chimiques ou biologiques

(toxicité aiguë, chronique, cancérogénicité…)

Observation médicale Études épidémiologiques Études toxicologiques

• Homme

• Animal

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• Effet systémique

• Effet cancérigène

• Effet à seuilEffet survenant au-delà d’une certaine doseadministrée du composé. Au-delà du seuil,l’intensité augmente avec la dose.

• Effet sans seuilEffet pouvant apparaître quelque soit la dosereçue. La probabilité de survenue augmenteavec la dose mais l’intensité de l’effet n’endépend pas.

Identification des dangers-Définition (2)-

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Identification des dangerspar voie d’exposition retenue

tractus respiratoire, appareil cardio-vasculairepoussières

troubles neurologiquesxylène

détérioration de la vision des couleurstoluène

tractus respiratoiredioxyde d’azote

atteintes du système nerveux centralmanganèse

tractus respiratoiredioxyde de soufre

système hématopoïétiqueleucémies

benzène

tractus respiratoireacide fluorhydrique

cœur, système sanguin, tractus respiratoire*

cancer multisite*1,3-butadiène

Atteinte par voie respiratoireComposés

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reins, appareil digestif, ossystème nerveux central etpériphérique

plomb

atteinte sanguine et rénale *inflammation pulmonaire,

atteintes sanguines et rénalescancer du poumon

nickel

système nerveux central, reinsmercure

cancers multi-sites *dioxines

peau (sensibilisant)tractus respiratoirecancer du poumon

chrome

reinsreins, poumons

cancer pulmonairecadmium

cancer estomac foiecancer tractus respiratoirebenzo(a)pyrène

phanères, peau, cœur-vaisseaux, système sanguin,

système nerveux, cancercutané

arsenic

Atteinte par voie digestiveAtteinte par voie respiratoireComposés

Identification des dangerspar voie d’exposition retenue

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Évaluation des risquessanitaire

• Identification des dangers

• RECHERCHE DES RELATIONSDOSE-RÉPONSE

• Estimation des expositions• Caractérisation des risques

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Relations dose-réponse-Définition (1)-

Probabilité de survenue des effets décritsdans l’identification des dangers

Valeurs toxicologiques de référence (VTR)

ERU = Excès derisque unitaire

MRL, RfD/RfC…

Risque sans seuilRisque à seuil

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• Risque à seuil :– CCA = Concentration admissible dans l’air– DJA = Dose journalière admissible

• Risque sans seuil :ERU = Excès de risque unitaireProbabilité pour un individu de développer uncancer lié à une exposition égale, en moyennesur sa durée de vie, à une unité de dose de lasubstance toxique.

ERU = 10-5 probabilité supplémentaire de0,00001 par rapport au risque de base decontracter un cancer lié à l’exposition étudiée.

Relations dose-réponse-Définition (2)-

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Sources de données

×INRS

××Health Canada

×UE

×INERIS

×HSDB

××RIVM

××OEHHA

×××EPA

×××ATSDR

× (CIRC)××OMS

Classementcancérogénicité

VTRIdentification des

dangersOrganisme

+ TERA : Base synthétique de VTR

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Évaluation des risquessanitaire

• Identification des dangers• Recherche des relations dose-réponse

• ESTIMATION DES EXPOSITIONS

• Caractérisation des risques

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Voies d’exposition retenues

• L’inhalation de gaz et particules

• L’ingestion :– de sol contaminé par les dépôts de

particules atmosphériques,– de produits végétaux,– de produits animaux,– d’eau potable,– de poissons.

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Hypothèses d’exposition

• Durée de résidence = 30 ans

• Exposition permanente :24H/24, 7j/7, 365 j/an

• Habitudes moyennes de consommation locale� ZEAT Nord

et fortes habitudes de consommation locale� agriculteurs

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Inventaire des populations

• Recensement de la population par tranched’âge (INSEE)

• Recensement des enfants (conseil général,inspection académique)

• Recensement des personnes enétablissement sanitaire (hôpitaux, maisonsde retraite, structures d’accueil deshandicapés…) (FINESS)

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Estimation des apports

modélisés par ARIA Technologiespour chaque maille du domaine d’étude

A partir des dépôtsmoyens annuels

(et des concentrations)

A partirdes concentrations

moyennes annuelles

INGESTIONINHALATION

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Modélisation de l’exposition par ingestion

DIOXINES etBENZO(a)PYRÈNE

Logiciel CalTOX(EPA, 1996)

ELEMENTS TRACES

Équations de transfert(EPA, 1998)

•Apports liés aux émissions des installations(par ingestion de terre et de produits)

•Apports liés au bruit de fond (par ingestion de terre et de produits)

•Apports liés aux autres sources

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Choix des scénariosCaractérisation du risque

Sur la maille maximum

Possibilité de risque

/ Risque inacceptable

Pas de risque

/ Risque acceptable

Résultats/maille max. Définition de la zone d’impact sanitaire

Pas d’expositionpossible sur cette

zone d’impact

Caractérisationde la zone d’impact

Risques calculésne portent pas sur deszones de résidence oud’exploitation agricole

Exposition possiblesur cette zone

d’impact

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Évaluation des risquessanitaire

• Identification des dangers• Recherche des relations dose-réponse• Estimation des expositions

• CARACTÉRISATION DES RISQUES

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Caractérisation du risque-Risque à seuil-

IR = CI (ou DJE) / VTR

Possibilité d’apparitiond’effets

Survenue d’effet toxique peuprobable même pour les

populations sensibles

IR >1IR < 1

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Caractérisation du risque-Risque sans seuil : Excès de risque individuel-

ERI = ERU x CI (ou DJE)

Risque inacceptableRisque acceptable

ERI > 10-5ERI < 10-5

Pas de seuil d’absence de risque

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Résultats de la caractérisation des risquesliés aux émissions de la ZI

• Caractérisation des risques par composésPrésentation des composés IR>1 ou ERI>10-5

– Cadmium,– Manganèse,– Benzène,– Chrome VI,– Dioxines.

• Caractérisation des risques cumuléspar effets

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Manganèse : Localisation IR>1 (inhalation)

Pas d’exposition chronique résidentielle

28 avril 2005 28Pas d’exposition chronique résidentielle

Cadmium : localisation IR>1 et ERI>10 -5

(inhalation)

28 avril 2005 29

Benzène : localisation ERI>10 -5

(inhalation)

Pas d’exposition chronique résidentielle

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Chrome VI : localisation ERI>10 -5

(inhalation)

Pas d’exposition chronique résidentielle

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Dioxines :localisation

IR>1(ingestion)

75 hectares12,5 hectares

Fortes habitudesd’autoconsommation

Habitudes moyennesd’autoconsommation

Zone industrielle pas d’exposition chronique résidentielle

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Cumul des effets (INERIS, 2003)

• Effets à seuil :� IR doivent être sommés

par organe cible

• Effets sans seuil :� ERI doivent être sommés

quelle que soit la cible

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Résultats de la caractérisation du risque

0,005xylènes

Indice derisque

Composés

-Risque systémique osseux et digestif-

0,02plomb

Indice derisque

Composés

Risques hépatiques et osseux liés auxémissions industrielles peu probables

-Risque systémique hépatique-

28 avril 2005 34

Résultats de la caractérisation du risque-Risque systémique cutané-

Risque cutané lié aux émissionsindustrielles peu probable

0,04

Indice derisque

chrome III

arsenicinorganique

Composés

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Résultats de la caractérisation du risque-Risque systémique cardiovasculaire-

0,4 à 0,5

Risquecardiovasculairepeu probablepoussières

Indice derisque

xylènes

plomb

nickel

benzène

arsenicinorganique

1,3-butadiène

Composés

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Résultats de la caractérisation du risque-Risque systémique rénal-

mercure1,6

Indice derisque

plomb

cadmium

Composés

Localisation des impacts sanitaires sur carte

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Localisation des risques rénauxliés aux émissions industrielles

Risque rénal lié aux émissions industrielles peuprobable

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acide fluorhydrique

poussières

2,6 à 2,7

Voir carteoxydes d’azote

Indice derisque

xylènes

nickel

dioxyde de soufre

chrome VI

cadmium

1,3-butadiène

Composés

Résultats de la caractérisation du risque-Risque systémique respiratoire-

28 avril 2005 39

Localisation des risques respiratoiresliés aux émissions industrielles

Risque respiratoirelié aux émissions industrielles peu probable

28 avril 2005 40

Résultats de la caractérisation du risque-Risque neurologique-

7,8

Voir carte

xylènes

Indice derisque

toluène

plomb

mercure

manganèse

arsenicinorganique

Composés

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Localisation des risques neurologiquesliés aux émissions industrielles

Risque neurologiquelié aux émissions industrielles peu probable

28 avril 2005 42

Résultats de la caractérisation des risques-Risques cancérigènes-

3,2.10-5

à 4,3.10-5

Voir carte

cadmium

Excès de risque

chrome VI

benzo(a)pyrène

benzène

arsenicinorganique

1,3-butadiène

Composés

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Localisation des risques cancérigènesliés aux émissions des installations industrielles

Risque cancérigènelié aux émissionsindustrielles peuprobable

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Risques globaux (INERIS, 2003)

= Risques liés à l’ensemble des sourcesd’émissions (émissions industrielles

+ toutes les autres sources d’émissions)

Exemples de résultats :• Risque neurologique• Risque cancérigène

28 avril 2005 45

Résultats de la caractérisation du risque-Risque neurologique-

2

7,8

Risque peuprobabled’après

cartexylènes

2

3

1

4

ND

Confiancerisque cumulé

Indice derisque

toluène

plomb

mercure

manganèse 8,8 à 10,3

(dont + 3/4manganèse)

Etudecomplémentaire

nécessaire

arsenicinorganique

Indice derisque cumulé

Composés

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Résultats de la caractérisation des risquesRisques cancérigènes

1

3,2.10-5

à 4,3.10-5

Risquepeu probabled’après carte

cadmium

2

3

1

2

ND

4

Confiancerisquecumulé

Excès de risquerisque

chrome VI

benzo(a)pyrène

benzène

arsenicinorganique

1,6.10-4

à 1,7.10-4

(dont ≈≈≈≈ 3/41,3-butadiène)

Etudecomplémentaire

nécessaire

1,3-butadiène

Excès derisque cumuléComposés

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Incertitudes

• Etude partielle des COV et des HAP• Incertitudes sur les émissions de poussières• Absence de bruit de fond local atmosphérique

en 1,3-butadiène et en manganèse• Les dioxines modélisées selon le 1,2,3,4,6,7,8-

HpCDF• L'exposition des personnes est considérée

permanente

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Conclusion (1/2) :Composés considérés individuellement

Zones d’impact industrielles

benzènecadmiumchrome VI

cadmiummanganèse

dioxines et furanes

Risque sans seuilnon acceptables (ERI > 10 -5)

Risque à seuilnon négligeable (IR>1)

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Conclusion (2/2) : Somme deseffets

Zones d’impactindustrielles

Emissionsindustrielles

Incertitudes BF1,3-butadiène

Incertitudes BF :1,3-butadiènemanganèse

Zonesd’impact

industrielles

•Appareil cardio-vasculaire•Appareil respiratoire•Système nerveux

Systèmerénal

Ensemble desémissions

Ensemble des émissions

Risques cancérigènesnon acceptables (ERI > 10 -5)

Risques systémiquesnon négligeable (IR>1)