Accueil l PCB, dioxines et furanes - mesure de leur toxicité
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PCB et autres substances - Mesure de toxicité

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       Les PCB

   Les PCB constituent une classe de composés organiques chlorés comprenant 209 congénères.

Ces congénères sont classés en groupes homologues selon le nombre d’atome de chlore que contient chaque composé. Ces groupes vont des monochlorobiphényles, qui contiennent un seul atome de chlore, aux décachlorobiphényles, qui en contiennent 10. Au niveau de chaque groupe, les congénères possèdent la même formule moléculaire mais présentent des propriétés différentes, les atomes de chlore n’occupant pas les mêmes positions sur la molécule de biphényle. Ainsi, d’un point de vue toxicologique, les PCB se rattachent à deux catégories :

     Les PCB de type dioxine, « dioxin-like » (PCB-DL), 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). La toxicité de ces congénères est probablement liée au récepteur Ah (aryl-hydrocarbone), qui réagit aux structures de type polychloro-dibenzo-dioxine. Ce récepteur est présent chez la plupart des vertébrés. Chez les poissons, les congénères monosubstitués en position ortho- ont une affinité moindre pour le récepteur Ah que les congénères non substitués en position ortho- (i.e., coplanaires).

     Les PCB-NDL « non dioxine-like » qui agissent via un mécanisme d’action différent de celui des dioxines. Les PCB-NDL sont retrouvés en quantité plus importante dans les poissons de rivière que les PCB-DL.

 

Système de numérotation de la molécule de biphényle aux fins
de l’identification des différents congénères de PCB.

   Parmi les PCB, six congénères sont particulièrement retrouvés dans les produits contaminés et représentent généralement près de 50% des PCB retrouvés dans les milieux aquatiques.
Leur dosage est ainsi utilisé pour quantifier la contamination d'un produit par les PCB, on les appelle PCB indicateurs (PCBi). Ce sont les PCB 28, 52, 101, 138, 153 et 180.

      Les dioxines et furanes

Les termes de « dioxines et furanes » sont des noms génériques qui désignent deux grandes catégories de composés, les polychlorodibenzodioxines (PCDD) et les polychlorodibenzofuranes (PCDF).

Les dioxines regroupent 75 molécules différentes.
La plus connue est la 2,3,7,8-Tétra-Chloro-Dibenzo para-Dioxine (TCDD) dite dioxine de « Seveso » ; elle est aussi la plus toxique.

Les furanes regroupent 135 molécules. Parmi l’ensemble de ces congénères, 17 posent des problèmes d’ordre toxicologique.

Les mesures de toxicité _________________________________________

   Les dioxines, les furanes et les PCB de type dioxine sont généralement présents dans l’environnement sous forme de mélanges contenant plusieurs types de molécules, chacune ayant un niveau de toxicité spécifique.
Afin de pouvoir exprimer la toxicité globale d’un tel mélange en une seule valeur, le concept d’équivalence toxique a été proposé.
Des facteurs d’équivalence toxique (TEF), représentant la toxicité relative des diverses substances par rapport à celle du congénère le plus toxique, le 2,3,7,8-TCDD, ont ainsi été définis pour l’Homme et les mammifères, les oiseaux et les poissons (van den Berg, 1998) puis réactualisés par l'Organisation mondiale de la santé en 2005 (van den Berg, 2006) 1.

Pour calculer l’équivalent toxique (TEQ) d’une combinaison de dioxines, furanes et de PCB de type dioxine, on applique un facteur d’équivalence toxique à chacune des concentrations de congénères d’un échantillon, puis on additionne les résultats :

     Pour la chair musculaire des poissons y compris les poissons d'eau douce sauvages capturés, des produits de la pêche et produits dérivés2 la teneur maximale établie pour la somme des dioxines et des furanes est de 3,5 pg TEQ/g de poids frais. La teneur maximale pour la somme des dioxines, furanes et PCB de type dioxine est quant à elle fixée à 6,5 pg TEQ/g de poids frais pour ces mêmes matrices.

Une norme pour les PCB indicateurs a été fixée à 75 ng/g de poids à l'état frais pour la chair musculaire des poissons des produits de la pêche et produits dérivés2 et à 125 ng/g de poids frais pour la chair musculaire de poisson d’eau douce sauvage capturé.

Pour la chair d'anguille sauvage capturée (Anguilla anguilla) la teneur maximale pour la somme des dioxines, furanes et PCB de type dioxine est fixée à 10 pg TEQ/g de poids frais et la teneur pour la somme des PCBi est quant à elle fixée à 300 ng/g de poids frais.

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1 [(Martin van den Berg et al., “The 2005 World Health Organization Re-evaluation of Human and Mammalian Toxic Equivalency Factors for Dioxins and Dioxin-like Compounds”, Toxicological Sciences 93(2), 223–241 (2006)]

2 A l'exclusion de l'anguille sauvage capturée, du poisson d’eau douce sauvage capturé, à l’exception des espèces de poissons diadromes capturées en eau douce,  du foie de poisson et des produits dérivés de sa transformation, des huiles marines. La teneur maximale pour les crustacés s’applique à la chair musculaire des appendices et de l’abdomen. Dans le cas des crabes et crustacés de type crabe (Brachyura et Anomura), elle s’applique à la chair musculaire des appendices.

      Mercure

C’est sous sa forme organique, le méthyle-mercure (MeHg), que le mercure posera les risques environnementaux et sanitaires les plus importants. Le méthyle-mercure est un puissant neurotoxique qui traverse facilement les membranes biologiques, qui est accumulé en grande quantité dans les organismes exposés, et qui est bio-amplifié dans les réseaux trophiques à des niveaux de concentration susceptibles de provoquer des effets (éco)-toxicologiques délétères chez certaines espèces prédatrices emblématiques : poissons piscivores, oiseaux aquatiques, mammifères piscivores, mammifères marins.

Chez le poisson, la principale voie d’accumulation du mercure se fait par l’ingestion de proies contaminée ; la forme prédominante (> 95% de la charge totale) de mercure retrouvée dans la chair musculaire des poissons d’eau douce et des poissons marins est la forme organique, principalement MeHg.

Le mercure figure dans la liste des 33 substances prioritaires de l’annexe X de la DCE et fait partie des 10 substances dangereuses prioritaires dont les rejets, émissions ou pertes doivent être progressivement supprimés. A l’image de l’hexachlorobenzène (HCB) et de l’hexachlorobutadiène (HCBD), une NQE pour le biote a été établie pour le mercure au niveau communautaire afin d’assurer une protection contre les effets indirectes de cette substance et l’empoisonnement secondaire des oiseaux sauvages piscivores et des mammifères, particulièrement sensibles à ce contaminant. La directive 2008/105/CE fixe la valeur de cette norme à 20 µg/kg de poids à l’état frais, à mesurer dans les proies potentielles de ces prédateurs supérieurs, typiquement des poissons de niveaux trophiques 3 et 4 (correspondant respectivement à des petits « poissons-fourrage » et des poissons piscivores).

En ce qui concerne la protection de la santé humaine contre un risque chronique d’exposition au mercure par la consommation de produits de la pêche contaminés, c’est le règlement 1881/2006 de la Commission Européenne qui fixe les teneurs maximales à ne pas dépasser. Pour la chair musculaire des poissons et les produits de la pêche, la teneur maximale établie pour le mercure total est de 0,5 mg/kg de poids à l’état frais, à l’exception d’espèces carnassières et/ou inféodés aux sédiments de fond, pour lesquelles cette norme est relevée à 1 mg/kg de poids à l’état frais.

      Hexachlorobenzène

L’Annexe VI du règlement 1272/2008 relatif à la classification, à l’étiquetage et à l’embalage des substances et des mélanges classe l’HCB comme très toxique pour les organismes aquatiques et pouvant occasionner des effets néfastes à long terme à l’environnement aquatique (R50/53).

En raison de sa relative insolubilité dans l’eau et parce qu’il se concentre majoritairement dans les sédiments, l’HCB constitue une menace potentielle pour les organismes benthiques. Egalement, son caractère persistant et son coefficient de partage octanol-eau élevé, en font une substance facilement bio-accumulée. Les organismes aquatiques accumulent généralement l’HCB par voie directe (respiration) et/ou via la chaîne trophique, bien que les organismes benthiques puissent accumuler directement cette substance à partir des sédiments. L’importance relative de ces différentes voies d’exposition reste peu connue à ce jour ; toutefois, des observations de terrain semblent montrer que les prédateurs supérieurs sont exposés à ce polluant principalement via l’ingestion de proies contaminées.

Structure de l'hexachlorobenzène

L’HCB fait partie des substances dangereuses prioritaires de la DCE. Comme pour le mercure (Hg) et l’hexachlorobutadiène (HCBD), une norme de qualité environnementale applicable dans le biote a été définie pour l’HCB. Cette NQE biote a été définie à partir d’un critère de protection de la santé humaine contre un risque d’exposition chronique lié à la consommation de produits de la pêche contaminé ; cette norme est fixée à 10 µg/kg de poids frais par la directive 2008/105/CE, mesurable dans l’indicateur le plus approprié parmi les poissons, mollusques, crustacés et autre biote.

      Hexachlorobutadiène

L’hexachlorobutadiène (HCBD) est un composé organique chloré qui possède la formule moléculaire C4Cl6.

Figure 1.Structure de l’hexachlorobutadiène.

L’Annexe I de la directive 93/72/EEC classe l’HCBD comme très toxique pour les organismes aquatiques et pouvant occasionner des effets délétères à long terme à l’environnement aquatique (R50/53). Les crustacés (daphnies) et les poissons comptent les espèces parmi les plus sensibles à ce contaminant (critère d’écotoxicité directe). L’HCBD s’accumule de préférence dans le foie des poissons où il peut être transformé en métabolites polaires qui atteignent les reins où ils exercent leur toxicité.

L’ingestion de proies contaminées peut être une voie d’exposition majeure des prédateurs supérieurs (oiseaux, mammifères) à ce composé hydrophobe, qui se partage de préférence dans les phases lipidiques des organismes vivants. Bien que l’HCBD se concentre dans les tissus des invertébrés et des poissons, il n’est pas bio-amplifié dans les réseaux trophiques aquatiques en raison de sa vitesse d’élimination relativement élevée.

L’HCBD fait partie des substances dangereuses prioritaires de la DCE, dont l’arrêt des émissions, des rejets et des pertes est prévu d’ici à 2020. Comme pour le mercure (Hg) et l’hexachlorobenzène (HCB), une norme de qualité environnementale applicable dans le biote a été définie pour l’HCBD, afin notamment de protéger les prédateurs supérieurs des milieux aquatiques contre un risque d’empoisonnement secondaire. Cette NQE biote est fixée à 55 µg/kg de poids frais par la directive 2008/105/CE , mesurable dans l’indicateur le plus approprié parmi les poissons, mollusques, crustacés et autre biote.

Au niveau européen

    Au niveau européen,
le règlement CE n° 1881/2006
fixe les teneurs maximales pour certains contaminants dans les denrées alimentaires.

le règlement
CE n°1259/2011

du 2 décembre 2011
qui modifie le règlement 1881/2006 concernant les teneurs maximales en dioxines, en PCB de type dioxine et en PCB autres que ceux de type dioxine dans les denrées alimentaires. Ce règlement fixe de nouvelles normes pour les teneurs en PCB, y compris pour les 6 PCB indicateurs pour lesquels il n'y avait pas de norme jusque là, dans les poissons destinés à la consommation humaine à partir du 1er janvier 2012.

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Le Rhône

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