Dioxin

Stoffet i denne artikel skal kontrolleres (Juli 2021).

Forbedre det eller diskuter ting, du skal kontrollere . Hvis du lige har anbragt banneret, bedes du angive de punkter, du skal kontrollere her .

De dioxiner er en familie af molekyler chlorholdige , heterocykliske og aromatiske har to atomer af oxygen i en aromatisk ring . Nogle af disse molekyler er begge meget persistente og toksiske. I henhold til deres grad af chlorering og i henhold til atmosfæriske parametre som temperatur udsendes de i gasformig eller partikelformet fase  : tetradioxiner, pentadioxiner og furaner (hvis kongenerer er blandt de mest giftige) findes "i betydelige proportioner.» I gassen fase, bemærker Ineris. Trods kroniske emissioner vand indeholder lidt, planter lidt, og det er jorden eller fødekæden, der koncentrerer dem: De højeste niveauer af dioxiner er blevet opdaget i jorden, vilde dyr og nogle af vores fødevarer (produkter mejeriprodukter, kød, æggeblommer, krebsdyr og visse fisk).

Blandt disse dioxiner (og furaner), dibenzo-p-dioxiner (PCDD) og polychlorerede dibenzofuraner ( PCDF ) er to af de tolv persistente organiske forurenende stoffer (POP'er), der er berørt af Stockholmkonventionen om persistente organiske forurenende stoffer, som kræver en oversigt over kilder, og "fortsat minimering så godt som muligt, endelig eliminering" . Ifølge UNEP er fem rum og / eller miljø berørt af menneskeskabte udslip og / eller overførsler af dioxiner og furaner: luft , vand , jord , rester og produkter; disse fem rum er , der skal tages i betragtning i de nationale opgørelser over PCDD / PCDF emissioner .

Definition af elementer

Ordet dioxin betegner især dibenzodioxiner og i dagligdagen mere specifikt polychlorerede dibenzo-p-dioxiner (eller PCDD), den mest giftige dioxin, bedre kendt for offentligheden efter Seveso-katastrofen .

Ordet dioxin grupperer derfor i bredeste forstand flere klasser af molekyler:

Bemærk: Udtrykket "  1,4-dioxin  " betegner den basiske kemiske enhed af mere komplekse dioxiner (denne enkle forbindelse er hverken persistent eller så giftig som PCDD'er).

Der er i det væsentlige to positionelle isomerer :

Dioxiner henviser også til enhver forbindelse, der indeholder en sådan cyklus.

Danner hovedtyper af dioxiner

Anvendelser

Dioxiner har ingen kendt anvendelse i industrien; små mængder produceres frivilligt til laboratorie- og forskningsbehov.
I miljøsundhed bruges de som sundhedsindikatorer, indikatorer for miljøforringelse i forbindelse med risici .

Miljøforureningsveje

Ifølge UNEP er de direkte stier, der forurener miljøet (med mulige passager fra et rum til et andet):

Som et eksempel præsenterer grafen overfor en kronologisk række analyser af dioxiner / furaner lavet i sedimentet af en engelsk sø ( Esthwaite Water  (en) ) meget bevaret og langt fra bymæssige, industrielle og store områder. Der er en generelt stigende forurening og ophobning af sedimentet med dioxiner. På trods af søens isolerede natur var de fleste kemiske modstykker af dioxin til stede på detekterbare niveauer i alle undersøgte lag af sedimentet (dvs. for hvert årti siden 1840)

Tre forskellige perioder med input (og lagring af PCDD / Furans) fremgår af specifikke “signaturer (profiler) af homologer og isomerer.
Før 1900 synes bidragene, der stadig er relativt små, at komme fra den industrielle revolution med minedrift, stenbrud, trækul og jernstøberi.
I løbet af XX th  århundrede, en 1 st bølge af kroniske og voksende forurening når et Pinnacle i 1930; denne bølge er karakteriseret ved et usædvanligt mønster af homologer domineret af PCDF'er med høj molekylvægt af ukendt oprindelse.
Derefter nåede en anden bølge sit højdepunkt i 1970'erne, det svarer til en tendens, der findes andre steder i Europa og Nordamerika.
Før 1900 var signaturen med andelen af ​​TCDD / Furan-isomerer domineret af dimeriseringsprodukterne af 2,4-dichlorphenol (CDF). Niveauer af CDF P (1-3) syntes at være relateret til indtag, der toppede i 1930'erne, mens CDD P (1-3) blev fundet i de dybere lag. Satserne for diCDD er steget yderligere i de seneste årtier for at nå niveauer svarende til dem, der blev observeret før 1900.
Forfatterne bemærker, at det trods et godt kendskab til den historiske kontekst ikke var muligt for dem at spore resultaterne med tilbagevirkende kraft . oprindelsen af ​​disse forurenende stoffer, som de siger viser "at der stadig er betydelige huller i vores forståelse af PCDD / Furan-kilder og kompromitterer vores evne til at forudsige fremtidige tendenser i PCDD / F-emissioner" .

Kilder, oprindelse og betingelser for dannelse af dioxiner

Dioxiner dannes "utilsigtet og som et biprodukt af visse processer"  ; enhver forbrænding eller pyrolyse i nærværelse af klor kan danne dioxiner i miljøet.

I begyndelsen af XXI th  århundrede, de første to kilder til dioxin (DLC) er den ukontrolleret afbrænding af fast affald og skovbrande, mens der i de 1880-1990 år , var det nok husholdningsaffald forbrænding. De kilder, som UNEP identificerede omkring år 2000, er:

UNEP anbefaler især, at man tydeligt identificerer " Hot Spots", der er produktionsstederne for klor og / eller organiske klorer, formuleringsstederne og / eller anvendelsen af klorerede phenoler , produktionsstederne og trækonservative behandlinger , opbevaringssteder eller anvendelse af elektriske transformere fyldt med PCB, affald / restprodukter, der er i stand til at modtage eller chlorerede affald indeholdende dioxiner; visse "relevante" ulykkessteder; opbevaringssteder eller opmudring af sedimenter  ; nogle minedriftssteder kaolin eller kugle ler ( kugle ler ), der kan indeholde dioxiner .

Endelig genererer naturfænomener såsom vulkanudbrud eller mere eller mindre naturlige / menneskelignende skovbrande (især i tilfælde af bidrag fra havvand fra vandbomber ).

Fysisk-kemisk oprindelse

To hovedmekanismer for dannelse af de novo- dioxin (som kan eksistere sammen) er:

  1. En de novo- syntese, hvor PCDD / PCDF er direkte dannet af carbon (C) og chlorbaserede strukturer, som er meget forskellige fra slutproduktet (PCDD / PCDF);
  2. Reaktioner, der fører til dannelse af forløbere, via arylstrukturer afledt af enten ufuldstændig oxidation af aromatiske carbonhydrider eller fra cyklisering af carbonhydridfragmenter .

I en termisk proces kan fire betingelser (separat eller synergistisk) fremme dannelsen af ​​PCDD / PCDF:

  1. Høj temperatur (under afkøling af røggasser i området 450  til  200  ° C ) og / eller ufuldstændig forbrænding;
  2. Tilstedeværelse af organisk kulstof;
  3. Tilstedeværelse af klor (uanset om det er organisk eller mineralsk oprindelse, primær oprindelse eller nedbrydning)
  4. Produkter, der allerede indeholder PCDD / PCDF.

Derudover forværrer brændstofets fugtighed (især i tilfælde af træ eller i tilfælde af brande sprøjtet af brandmænd) risikoen; og brændetid er også undertiden også en vigtig faktor;
Endelig kan katalysatorer gribe ind: metalbelastningen (selv ved lave doser) af brændstoffet; kobber indhold i særdeleshed, fordi dette metal katalyserer dannelsen af organocholres, herunder dioxiner) er derfor en vigtig parameter. Dioxin kan derfor ikke dannes straks i hjertet af ovnen, men lidt nedstrøms, når gasserne afkøles eller i nærværelse af visse katalysatorer.

I kemiske anlæg eller laboratorier foretrækkes dannelsen af ​​PCDD / PCDF i nærværelse af klor og organisk stof "hvis en eller flere af følgende betingelser gælder"  :

  1. Temperaturer over 150  ° C  ;
  2. Alkaliske forhold (især under oprensning);
  3. UV-bestråling eller anden radikal initiatorkatalysator .

Med hensyn til brande eller træenergi har flere undersøgelser påvist høje niveauer (20  pg / m 3 ) af dioxiner og furaner nedstrøms for skovbrande og især nær havet (som indeholder salt, en kilde til klorioner. ) (Eller efter dråberne af havvand med vandbomberende fly ). Klor fra salt bidrager til produktionen af ​​dioxiner (og furaner ).
I 2003 analyserede INERIS dampene fra et par brande svarende til et børstefri område på 4  m 2 i et 80 m 3 forbrændingskammer  toppet af en røgudsugningshætte: emissionerne af dioxiner og furaner var i gennemsnit 10,5  ng I.TEQ / kg afbrændt biomasse (fra 1,0 til 25,9). Det er bemærkelsesværdigt, at det i dette tilfælde ikke er forbrændingen af ​​planter opsamlet i nærheden af ​​havet, men af ​​dem, der var de mest fugtige, der producerede mest forurenende stoffer (CO, NO x og TVOC) og organiske klorer. I denne undersøgelse var der imidlertid ingen afbrænding af levende træer eller jord, og temperaturerne nåede ikke temperaturen for store brande.

Emissionsfaktorer

Mekanismer for toksicitet

De toksiske virkninger af dioxiner måles sammenlignet (i fraktionelle ækvivalenter) med TCDD (2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin), det mest giftige og bedst studerede medlem af dioxingruppen (se TCDD for en mere detaljeret beskrivelse af mekanismen). Dioxiner har ingen dokumenteret direkte mutagen eller genotoksisk aktivitet, men de er kræftfremmende .

Dioxin-toksicitet forklares ved deres interaktion med et specifikt intracellulært protein: modtager-arylhydrocarbon (AhR eller AH for "arylhydrocarbonreceptor"). Dette protein er en transkriptionsfaktor involveret i ekspressionen af ​​mange gener; spiller en rolle i reaktionen på miljøtoksiner og i immunsystemet i slimhinderne (især tarmene). Dens funktion som en "transkriptionsforstærker" betyder, at den igen påvirker et antal andre regulatoriske proteiner.

Dioxin TCDD har tendens til at binde til denne AhR-receptor. Denne binding udløser produktionen af ​​en klasse af enzymer (cytochrom P450 1A enzymer), der har den funktion at nedbryde giftige produkter, der vises eller kommer ind i celler (for eksempel kræftfremkaldende polycykliske carbonhydrider såsom benzo (a) pyren.), Men ved at generere i denne proces biprodukter, som kan være meget mere giftige end modermolekylet).

Affiniteten af ​​dioxiner (og andre ofte associerede industrielle organiske klorer) til denne receptor forklarer ikke nogle af de toksiske virkninger af dioxiner (herunder især immuntoksicitet, endokrine virkninger og tumorfremme). Det toksiske respons synes at være dosisafhængigt, men kun inden for bestemte koncentrationsområder og / eller på bestemte stadier af udvikling. Der er også rapporteret om et flerfaset dosis-respons-forhold, hvilket komplicerer vurderingen af ​​den nøjagtige rolle af dioxiner i kræft.

Dioxiner er hormonforstyrrende stoffer ( især skjoldbruskkirtelforstyrrende stoffer ), sandsynligvis selv før aktivering af AhR-receptoren. TCDD og andre PCDD'er , PCDF og PCB- dioxinlignende coplanar, er imidlertid ikke direkte agonister (eller direkte antagonister) hormoner, og de viser ikke, at de er aktive i tests, der direkte siver disse aktiviteter såsom ER-CALUX og AR-. CALUX. En blanding af PCB, såsom Aroclor, kan indeholde forbindelser, der er kendte østrogenagonister , men som derimod ikke er klassificeret som dioxinlignende med hensyn til toksicitet. Mutagene virkninger er blevet etableret for visse kemikalier med lavt klorindhold, såsom 3-chlordibenzofuran, som hverken er persistente eller HA-receptoragonister.

Dyretoksicitet

Talrige kliniske dyreforsøg har vist en bred vifte af symptomer induceret af dioxintoksicitet, både med hensyn til de berørte biologiske systemer og det dosisområde, der er nødvendigt for at løse dem.

Akutte effekter

En enkelt, men høj dosis dioxin inducerer et spildssyndrom, der resulterer i dyrets død (inden for en til seks uger). (Bemærk: de fleste toksicitetsundersøgelser er udført med 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin).
LD 50 af TCDD varierer imidlertid enormt fra en art til en anden og undertiden endda mellem stammer af den samme art, hvor den mest bemærkelsesværdige forskel er mellem arter tilsyneladende tæt på hamstere og marsvin. Den orale LD 50 i marsvin overstiger ikke 0,5 til 2  μg / kg kropsvægt, mens den hos hamstere kan være op til 1 til 5  mg / kg kropsvægt. Selv mellem forskellige varianter af rotter eller mus kan den akutte toksicitet variere med en faktor på 10 til 1000. Og mellem forskellige stammer af mus eller rotter kan der være forskelle i akut toksicitet i størrelsesordenen ti til tusind tid. De mest åbenlyse patologiske virkninger ses i leveren, thymus og andre organer.

Kroniske og subkroniske virkninger

Dioxiner kan også være skadelige ved lave doser, især i bestemte udviklingstrin, herunder foster-, neonatal- og pubescentstadier. For in utero kontaminering er veletablerede udviklingseffekter:

Toksicitet for mennesker

Baseret på dyremodelundersøgelser er flere typer dioxiner blevet betragtet som meget giftige for mennesker og i stand til at forårsage reproduktive og udviklingsmæssige problemer, skade immunforsvaret, forstyrre hormoner og også forårsage kræft. En undersøgelse estimerede, at halveringstiden for dioxiner i menneskekroppen ville være syv til elleve år.

På kort sigt inducerer absorption af høje doser af TCDD indledende ubehag efterfulgt af chloracne og amenoré hos kvinder.
I forbindelse med erhvervsmæssig eksponering er der observeret mange symptomer, men disse eksponeringer kombineres altid med eksponering for andre kemikalier (herunder f.eks. Chlorphenoler, chlorerede herbicider, chlorphenoxysyrer, chlorerede opløsningsmidler). Det er stadig vanskeligt med sikkerhed at tildele dioxiner eller en bestemt type dioxin et symptom.

De formodede eller anerkendte konsekvenser hos voksne er: leverskade, ændringer i hæmmetabolisme, serumlipidniveauer, skjoldbruskkirtelfunktion samt diabetiske og immunologiske virkninger .

Som hos dyr synes virkningerne på det menneskelige foster og foster at være meget mere alvorlige end de, der vil forekomme hos voksne. Intrauterin eksponering for dioxiner og / eller beslægtede forbindelser har skadelige virkninger på fosteret eller mere subtile virkninger på barnet senere i livet, herunder ændringer i leverfunktion, hormonniveauer i skjoldbruskkirtlen, hvide blodlegemer og nedsat udførelse af lærings- og intelligensforsøg. [23], forstyrrelser i tandudvikling, forstyrrelse af seksuel udvikling og reproduktiv sundhed  :

Lave doser  : Selv på niveauer hundrede gange lavere end dem, der er forbundet med dets kræftfremkaldende virkning, kan tilstedeværelsen af ​​dioxin beskadige immunsystemet, forårsage alvorlige reproduktive og udviklingsmæssige problemer samt interferens med regulerende hormoner.

Sanitære risici

De mest chlorerede dioxiner er ikke særlig nedbrydelige ( halveringstid estimeret til ti-tolv år). Disse molekyler er lipofile , derfor er deres stabilitet, når de først blev introduceret i en levende dyreorganisme. De modstår afgiftningsmekanismer og opbevares i fedtvæv hos dyr. Da de er kemisk meget stabile, akkumuleres de let i stigende doser, når vi bevæger os op i fødekæden ( fødevævet ).

Mennesker udsættes for det gennem mad (kød, fisk, mejeriprodukter) eller gennem indånding af røg (tobak, brande inklusive brande). Frugt, grøntsager og korn indeholder det, men i mindre mængder.

Hos mennesker kan akut eksponering for høje niveauer af dioxiner resultere i en dermatologisk lidelse, chloracne og en forstyrrelse af balancelever .

På lang sigt mistænkes andre effekter, men debatteres: immun- og endokrine lidelser, udvikling af nervesystemet, kræft, reproduktive lidelser .... Virkningerne afhænger af flere faktorer, såsom eksponeringstype og hyppighed, profilen for tilstedeværende dioxiner og nogle individuelle faktorer. Minimal eksponering anbefales. Ifølge Health Canada svarer den tolerante månedlige eksponering for dioxiner til 70  pg / kg kropsvægt.

Hos dyr kan udsættelse for dioxiner have været forbundet med starten på visse typer kræft. Det Internationale Agentur for Kræftforskning (IARC) har klassificeret dioxin 2,3,7,8 TCDD (2, 3, 7, 8 tetrachlordibenzo-p-dioxin) i gruppe 1 "kræftfremkaldende for mennesker". De andre dioxiner er klassificeret i gruppe 3.

Talrige tilfælde af dioxinforurening er blevet opdaget i de seneste årtier. Et par alvorlige tilfælde har haft betydelige konsekvenser i forskellige lande. Det første tilfælde af forurening opstår efter overophedning af en reaktor på et anlæg i Seveso (Italien) iJuli 1976. Den frigivne giftige sky forurenede et område på 15  km 2 og dets 37.000 indbyggere. Som et resultat af denne hændelse blev tilfælde af chloracne identificeret. Omfattende undersøgelser fortsætter med at bestemme de langsigtede virkninger på befolkningen. Undersøgelser er også blevet udført på " Agent Orange  ", et afblødningsmiddel, der blev brugt under Vietnamkrigen . Forskere fortsætter med at undersøge en mulig forbindelse med visse typer kræft og diabetes.

Sammenfattende er der etableret en sammenhæng mellem akut eksponering for dioxiner og store doser (fra mikrogram pr. Kg kropsmasse pr. Dag), som kan forårsage kloracnø og forstyrrelser i leverfunktionstest. Med hensyn til kronisk eksponering for lavere doser over længere perioder er virkningerne mindre godt identificerede, men synes at være til stede. Hos mennesker er der kun få sjældne tilfælde af kræft forekommet mange år efter eksponering på arbejdspladsen.

Dioxiner i planter

Før 1990 var der meget lidt information tilgængelig om forurening af forskellige dele af planter (rødder, stængler, blade, frugter) og forskellige plantelag med dioxiner og furaner, mens disse data er meget vigtige for modellering af risikoen for kontaminering af vildt , af dyr til avl og livrente og producere fra haven eller køkkenhaven .

Vi ved, at absorptionshastigheden varierer afhængigt af typen af ​​organoklor, afhængigt af plantetypen, og at mindst fire indgangsveje for disse organokloriner i planter findes fra jorden, luften eller mindre. Vandet:

Forurening af det urteagtige lag

I 1994 rapporterede McCrady om en undersøgelse, hvor han i 96 timer udsatte forskellige planter ( græs , azalea , gran , grønkål og peber ) og 3 frugter ( æble , tomat og peber ) for 3H-2,3,7, 8-TCDD i dampfase. Han bemærker, at sorptionshastigheden for denne dioxin varierer betydeligt (undertiden med to størrelsesordener) for de forskellige plantevæv og i henhold til arten; han anslog, at den første forurening af planter er aflejring på luftdelene snarere end translokation fra jorden via rødderne. Og han vil ikke observere en forskel, afhængigt af om neglebåndet er voksagtigt eller ej (bemærk: der findes modstridende oplysninger om voksagtige neglebånds rolle i optagelsen af ​​lipofile organochores). Samme år (1994) beskrev Huelster et al. viser, at i agurker forekommer forurening hovedsageligt via aflejringer på bladene.

Samtidig mistænkte flere forskerhold, at dioxiner ( PCDD og furaner (F) (opbevaret i jorden eller leveret af forskellige input som kompost , spildevandsslam , aske og andre organiske ændringer osv.) Også kan fordampes. fra jorden, især når den opvarmes af solen, for derefter at blive absorberet af plantens luftvæv. Faktisk analyserede Schroll og Scheunert (i 1993 ) tilstedeværelsen af OCDD i forskellige organer i den dyrkede gulerod ; de fandt det i bladene og i roden, men uden at observere nogen translokation fra rødderne til luftdelene (i løbet af fjorten dages observation). Det viser, at fordampning af OCDD fra jorden faktisk tillader optagelse af blad.
I 1995 , Welsch- Pausch et al. Konkluderede, at dette også er tilfældet i Lolium perenne . I 1996 konkluderede Trapp og Matthies fra deres arbejde, at denne jord → luft → bladvej er mulig, men ifølge dem kun i nærvær af stærkt forurenet jord.

På samme tid (1994) opdagede vi imidlertid, at visse ( mad ) planter fanger dioxiner og furaner via rødderne og overfører dem til deres luftdele via saften  : blandt de testede arter er græskar og courgetter meget "effektive". for det ; Cucurbita pepo var i 1994 den, der bedst transporterede disse organiske klorer fra jorden til luftens del af planten, herunder i frugten (agurker akkumulerer dioxiner og furaner i deres frugter med koncentrationer, der er op til to størrelsesordener større end mængderne findes i andre frugter og grøntsager. Forfatterne antager derefter, at denne translokation kan tillades, fordi agurkitter producerer bestemte rodudskillelser .
Campanella og Paul (2000) bekræftede denne hypotese i Cucumis melo og Cucurbita pepo, som faktisk producerer stoffer, der kan binde til dioxiner og furaner. .

I 2007 beskrev Jou et al. analyserede koncentrationen af ​​dioxiner i forskellige plantearter; det varierede fra 12,7 til 2,919  ng TEQ af dioxiner pr. kg tørstof, når dioxinindholdet i jorden varierede fra 74,6 til 979.000  ng TEQ pr. kg jord. De fleste plantearter indeholdt mere i deres blade end i deres rødder.

I 2008 , Fang et al. bevise i tre plantearter ( Phragmites australis , Polygonum Orientale og Artemisia selengensis ) udsat for dioxiner og furaner, at disse planter for det meste er forurenede (med ophobning i visse væv) fra fordampning af jordforbindelser via bladene.

I 2009 Zhang et al. , for bedre at identificere andelen af ​​dioxiner og furaner, der er absorberet / adsorberet via luften, der absorberes / adsorberes via rødderne, beregnet i krysantemum og i elleve arter af fødevareplanter, den mængde dioxiner og furaner, der akkumuleres i planter ved fordampning på den ene hånd og ved translokation fra jorden (de dyrkede planter i et ikke-forurenet substrat, men nær forurenet jord for at måle den del af dioxiner / furaner, der absorberes direkte fra luften via bladene. dette arbejde: i majs, sojabønner, ris, kål, tomat og krysantemum, translokationen er ubetydelig; omvendt er den vigtig i agurker, men også i hvede og sorghum (hvede og sorghum med henholdsvis translokationsfaktorer på 0,0013 og 0,0012, som forbliver lavere end courgette: 0,0089).

I 2013 handlede Hanano et al. var interesseret i Arabidopsis thaliana 's evne til at akkumulere TCDD, hvilket viser, at det kan absorbere og akkumulere 20 ± 2, 27,5 ± 3 og 28,5 ± 2  pg / g, hvoraf 20 ± 2, 27,5 ± 3 og 28,5 ± 2  pg / g pr. translokation, når den udsættes for niveauer på henholdsvis 10, 50 og 100  ng TCDD L-1.

I 2017 , Urbaniak et al. viser, at fem ugers cucurbit-afgrøder er tilstrækkeligt til at reducere fytoxiciteten af ​​rødderne på en jord, der har modtaget forurenet spildevandsslam (inklusive dioxiner og furaner) ... men de høstede produkter vil blive beriget med disse produkter.

Forurening af træer?

Højere op er trælaget i stand til at opfange mange forurenende stoffer og undertiden adsorbere dem.
Dioxiner, furaner og andre luftbårne organiske kloriner deponeres delvist på løvet  ; det er vist, at de voksagtige neglebånd af fyrrenåle er i stand til at opbevare dem (muliggør bioovervågning af disse forbindelser).

I 2018 på et sted plantet med fyrretræer, der i et årti er udsat for emissioner fra åben forbrænding af kommunalt fast affald , Haddad et al. studerede skæbnen for dioxiner, der forurenede disse træer. På dette sted var niveauet af dioxiner i jorden 10 til 35% højere end det forventede gennemsnit, og forfatterne opdagede koncentrationstoppe under træerne der; disse "dioxinpytter" skyldes udvaskning af træer, der er forurenet af regnen (faldet af forurenede nåle på jorden er meget mere spredt for forurening). De konkluderer, at der er en skyllende effekt via regn, der forårsager koncentrationspletter under træerne.

Prøveudtagningsmetode

Ud over kontinuerlige samplere er det ofte nødvendigt at foretage punktlige målinger. Ifølge Ineris (1999) kan samlere af regn, partikler såvel som kunstige overflader tjene som steder til opsamling af dioxiner, men de risikerer ikke at fange gasfasen, skylles væk af regnen, og især kun meget ufuldkomment simulere de biologiske eller naturlige overflader, der fikserer aflejringer, der kan forurene organismer og fødekæden direkte Det anbefales derfor at anvende teknikker bioovervågning (eller bioovervågning ) baseret på analyse af prøver af naturlig plante eller voksen og / eller "simulering" af planter (potteplanter spredt ad hoc på et substrat og i et miljø uden dioxiner (for at adskiller kronisk forurening fra det nylige nedfald) med vegetationens sæsonbestemthed som en grænse i kolde eller tempererede zoner (dette forbyder sammenligning af resultater vedrørende forskellige steder og perioder). betragtes som det vigtigste reservoir af dioxiner, men målingerne viser stor variabilitet "på samme sted og fra et sted til et andet. Dette indebærer et relativt stort antal prøveudtagningssteder pr. sted" ;

Analytisk metode

Kvantitativ kemisk analyse af dioxiner er kompleks, dyr og kræver forholdsregler på grund af deres toksicitet ved lav dosis. Ved slutningen af det XX th  århundrede i verden, kunne få laboratorier gøre præcis analyse.
Analysemetoden afhænger af typen af ​​prøve. Mængderne af dioxin er ofte picometriske i størrelse, hvilket kræver en ekstremt følsom analysemetode med en lav detektionsgrænse med nøjagtige kvalitetskontroller. Den gaskromatografi koblet til højopløsningsmassespektrometri (HRGC / MS) anvendes ofte som opfylder disse kriterier. Mængderne af prøve og opløsningsmidler skal kunne være små, da injektionsvolumenet er i størrelsesordenen en mikroliter til denne metode, hvilket anbefales af US EPA og europæiske retningslinjer for mad og vand.

Forebyggelse

Forskrifter

På verdensplan

I Europa

I Amerika

Canada har truffet foranstaltninger til at reducere og kontrollere dioxiner, der frigives i miljøet, herunder retningslinjer for frigivelse af dioxiner og furaner fra kommunale og farlige affaldsforbrændingsanlæg . Forordningerne har til formål næsten at fjerne dioxinudslip fra papirmassefabrikker og skadedyrsbekæmpelsesprodukter . Dioxiner og furaner er faldet med 60% i det canadiske miljø siden 1960 .

Vurdering af miljø- og sundhedsrisici

I 2012 foreslog forskellige forfattere, herunder i september George M. Gray og Joshua T. Cohen, at gennemgå de risikovurderingsmetoder, der er forbundet med dioxiner.

WHO anbefaler en sundhedstærskel for acceptabelt dagligt indtag på 4 pg dioxinækvivalent pr. Kg kropsmasse pr. Dag (dvs. 240  pg / d for en person på 70  kg ) eller et foreløbigt acceptabelt månedligt indtag på 70  pg / kg kropsvægt / måned.

CITEPA estimerer den mængde dioxin, der udsendes i luften på det franske fastland til 117  g giftigt ækvivalent i 2014. Dette er den laveste hastighed, der er registreret i Frankrig siden undersøgelsens start i 1990.

Den kemiske stabilitet af dioxiner giver dem lav bionedbrydelighed og derfor en meget lang levetid. Produktion og anvendelse af dioxiner blev forbudt i 2001 af Stockholmkonventionen .

Historiske eksponeringer for dioxiner

Nogle af de mest dokumenterede sager er:

Miljø kinetik

Efter deres oprindelse kan dioxiner hurtigt falde til jorden og / eller knytte sig til luftbårne partikler (sod osv.) Og rejse lange afstande. Den regn (der udvaskes forurenet luft) og afstrømning kan forurene sediment , den uklarhed maksimum af flodmundinger og oceaner. Jord er forurenet af luftaflejringer, men især af brande, forurenet affald eller ved inkorporering af aske eller undertiden forurenet spildevandsslam .

Dioxiner og furaner har en lang levetid og er bioakkumulerbare, især i fedtvæv hos dyr øverst i fødevarepyramiden . Mange af disse dyr ( f.eks. Hvaler, sædhvaler, fugle, store rovfisk) er også stærkt vandrende; ved at migrere fra et kontinent til et andet er disse dyr (og deres lig) kilder til en bred fordeling af disse forurenende stoffer. Nekrofager og bioturbation er kilder til remobilisering af dioxiner (og furaner, giftige metaller, der ofte er forbundet med dem).

Beholdningsmetode

For at overholde den juridisk bindende Stockholmkonvention, som kræver, at parterne reducerer så meget som muligt eller fjerner PCDD / PCDF-emissioner, skal der foretages en national oversigt over kroniske eller utilsigtede kilder til POP'er. Denne fortegnelse skal muliggøre overvågning af emissioner og sammenligning mellem lande.

I 1999 , UNEP kemiske stoffer fundet, at kun femten lande havde en national opgørelse af dioxiner og furaner emissioner. Disse lande var alle velhavende og beliggende på den nordlige halvkugle. Deres rapport undlod ofte også at adressere kilder, der forurener jord og vand (tæller kun emissioner til luft).
De Forenede Nationer har derfor offentliggjort en metode og et værktøj til at hjælpe parterne i konventionen eller andre frivillige stater med at estimere deres frigivelsesopgørelse af polyklorerede dibenzo-p-dioxiner og polychlorerede dibenzofuraner (PCDD / PCDF) i målestok. Land og på en standardiseret måde.

Noter og referencer

Bemærkninger

  1. Et picogram = en milliontedel af en milliontedel af et gram eller 10 −12  g .
  2. Forsker, tidligere direktør og videnskabelig rådgiver for EPA og nuværende direktør for Center for Risk Science and Public Health  (en) ( George Washington University ).
  3. Vicedirektør for Center for Evaluation of Value and Risk in Health at Tufts Medical Center  ( Boston, Massachusetts), tidligere medlem af National Academy-udvalg, der arbejdede med EPA om toksikologisk risikovurdering af dioxiner og dens risikovurderingsmetoder (fra 2006 til 2009).

Referencer

  1. Nomine M (1999) Dioxiner. Metode til vurdering af fordele , INERIS, juni.
  2. Artikel 5, litra a), i Stockholmkonventionen om persistente organiske forurenende stoffer (POP).
  3. UN (2003) Specialværktøj (Toolkit) til identifikation og kvantificering af frigivelser af dioxiner og furaner.
  4. "Molecules die hard" , på univ-fcomte.fr , maj 2011.
  5. Klimm, C., Schramm, KW, Henkelmann, B., Martens, D. og Kettrup, A. (1998), Dannelse af octa- og heptachlordibenzo-p-dioxiner under semi-anaerob fordøjelse af spildevandsslam , Chemosphere , 37 ( 9-12), 2003-2011; resume .
  6. FN (2003) Specialiseret værktøj (Toolkit) til identifikation og kvantificering af frigivelser af dioxiner og furaner.  ; se s.  21 .
  7. Holt, E., Von Der Recke, R., Vetter, W., Hawker, D., Alberts, V., Kuch, B.,… og Gaus, C. (2008), Evaluering af dioxinforløbere i pesticidformuleringer og miljøprøver som kilde til octachlordibenzo-p-dioxin i jord og sediment , Environmental Science & Technology , 42 (5), 1472-1478 ( abstrakt ).
  8. Nicholas JL Green, Joanne L. Jones og Kevin C. Jones (2001), PCDD / F Deponeringstidstendens til Esthwaite Water, UK, og dets relevans for kilder , Miljø. Sci. Technol. , 35 (14), 2882-2888, DOI : 10.1021 / es000225 .
  9. Tritz A (2014), Pyrolyseoxidation af dibenzofuran i meget lave koncentrationer: anvendelse til reduktion af dioxinemissioner (doktorafhandling, University of Lorraine).
  10. Haddad, A., Moqbel, S. og Abdelhadi, M. (2018), Evaluering af effekt af regn på skæbnen for polyklorerede dibenzo-p-dioxiner (PCDD'er) og polyklorerede dibenzofuraner (PCDF'er) akkumuleret i forurenede træer i Amman, Jordan , Environmental Science and Pollution Research , 25 (11), 10644-10653 ( læs online ).
  11. Rute BF () Dioxiner i affaldsforbrænding - Konklusioner fra 20 års forskning .
  12. (in) Holt E. Weber R., G. Stevenson og C. Gaus (2012) Dannelse af dioxiner Under eksponering for sollys af pesticidformuleringer , Chemosphere , 88 (3), 364-370.
  13. Holt, E., Weber, R., Stevenson, G. og Gaus, C. (2012), Dannelse af dioxiner under eksponering af pesticidformuleringer for sollys , Chemosphere , 88 (3), 364-370).
  14. (in) Schmitz M., G. Scheeder Bernau S. Dohrmann Germann R. og K. (2010), Dioxiner i primære og sekundære kaolin kaolinitiske ler , Environmental Science & Technology , 45 (2), 461-467.
  15. Collet S (2000), Emissionsfaktorer - Emissioner af dioxiner, furaner og andre forurenende stoffer forbundet med forbrænding af naturligt træ og adjuverende træ , Ministeriet for regional planlægning og miljø, Miljøministeriet, INERIS - DRC- n o  00/60-MAPA-SCo-25420, februar, s.  31 .
  16. (i) Gullett BK et al. (2000), Chlor's role in Dioxin Formation , Process Safety and Env. Beskyttelse , 78, nr .  1, S. 47-52.
  17. (in) Skovbrande som kilde til PCDD og PCDF, Clement og Tashiro, 11. vi Symposium Chlorerede dioxiner og beslægtede forbindelser. 1991
  18. Rapport om emissionsfaktorer for simulerede skovbrande og lossepladsforurenende stoffer , Ineris / Ademe, november 2004, 17  s.
  19. Dragan YP, Schrenk D, "  Dyrestudier, der adresserer kræftfremkaldende egenskaber ved TCDD (eller beslægtede forbindelser) med vægt på tumorfremme  ", Food Additives and Contaminants , vol.  17, nr .  4,2000, s.  289–302 ( PMID  10912243 , DOI  10.1080 / 026520300283360 ).
  20. Cédric Vonarbourg, Aryl carbonhydrid-receptoren, molekylær forbindelse mellem fødevarer og immunitet; Arylhydrocarbonreceptoren, en molekylær forbindelse mellem diæt og immunitet , Med. Sci. , Paris, 2012, 28: 255–258, læs online .
  21. Dencker L, “  Receptorernes rolle i 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) toksicitet  ”, Arch. Toxicol. Suppl. , Vol.  8,1985, s.  43–60 ( ISBN  978-3-540-13670-5 , PMID  3006634 , DOI  10.1007 / 978-3-642-69928-3_5 ).
  22. Poellinger, L., "  Mekanistiske aspekter - dioxin (arylhydrocarbon) -receptoren  ", Fødevaretilsætningsstoffer og kontaminanter , bind.  17, nr .  4,2000, s.  261–266 ( PMID  10912240 , DOI  10.1080 / 026520300283333 ).
  23. (en) Lindén J., Lensu S., Tuomisto J. og Pohjanvirta R., "  Dioxiner, arylhydrocarbonreceptoren og den centrale regulering af energibalance  " , Front Neuroendocrinol , bind.  31, nr .  4,oktober 2010, s.  452–78 ( PMID  20624415 , DOI  10.1016 / j.yfrne.2010.07.002 ).
  24. Okey, AB, “  En arylhydrocarbonreceptor-odyssey til toksikologiens bredder: Deichmann-foredraget  ”, International Congress of Toxicology-XI. Toxicological Sciences , bind.  98, nr .  1,2007, s.  5–38 ( PMID  17569696 , DOI  10.1093 / toxsci / kfm096 , læs online ).
  25. FN ISI eksportformat VR 1.0 PT J TI Den J-formede dioxindosisresponskurve AU Kayajanian, GM SO ØKOTOKSIKOLOGI OG MILJØSIKKERHED VL 51 IS 1 BP 1 EP 4 PY 2002 TC 6 AB Denne kommentar reagerer på en nylig statistisk behandling af kræft incidensdata hos udvalgte arbejdere udsat for dioxin fra en tidligere undersøgelse af kemiske anlæg fra NIOSH. I modsætning til NIOSH-forfatternes nye fund er kræftincidensresponsen på stigende dioxineksponering J-formet, ligesom det er i de to store datasæt, som de undlod at henvise til eller forklare væk. Den statistiske NIOSH-behandling tilslørede den signifikante reduktion i kræftincidens, der opstår ved lav dioxineksponering. Selvom kræftforekomst kan stige ved høje dioxineksponeringer, kan en sådan stigning foregå ved lavere eksponeringer med en signifikant reduktion. (C) 2002 Elserier Science. UT WOS: 000173569400001 SN 0147-6513 DI 10.1006 / eesa.2001.2115 ER EF .
  26. Matsumoto M, Ando M, "  Mutagenicitet af 3-chlordibenzofuran og dets metaboliske aktivering  ", Environ Mol Mutagen , vol.  17, nr .  21991, s.  104–11 ( PMID  2009865 , DOI  10.1002 / em.2850170207 ).
  27. Pohjanvirta R. og Tuomisto J., "  Kortvarig toksicitet af 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin i forsøgsdyr: effekter, mekanismer og dyremodeller  ", Pharmacol. Rev. , Vol.  46, nr .  4,1994, s.  483–549 ( PMID  7899475 ).
  28. Birnbaum LS og Tuomisto J., “  Ikke-kræftfremkaldende virkninger af TCDD hos dyr  ”, Food Addit. Kontam. , Vol.  17, nr .  4,2000, s.  275–288 ( PMID  10912242 , DOI  10.1080 / 026520300283351 ).
  29. (en) "  Dioxiner og deres indvirkning på menneskers sundhed, faktablad nr .  225  " , om Verdenssundhedsorganisationen ,4. oktober 2016.
  30. (i) '  vi Synopsis dioxiner og PCB  " , thl.fi på thl.fi .
  31. Geusau A, Abraham K, Geissler K, Sator MO, Stingl G, Tschachler E, “  Alvorlig 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) forgiftning: kliniske og laboratorieeffekter  ”, Environ. Sundhedsperspektiv. , Vol.  109, nr .  8,2001, s.  865–869 ( PMID  11564625 , PMCID  1240417 , DOI  10.1289 / ehp.01109865 ).
  32. Sorg O, Zennegg M, Schmid P, Fedosyuk R, Valikhnovskyi R, Gaide O, Kniazevych V, Saurat JH, “  2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) forgiftning i Victor Yushchenko: identifikation og måling af TCDD-metabolitter  ”, Lancet , bind.  374, nr .  9696,2009, s.  1179–1185 ( PMID  19660807 , DOI  10.1016 / s0140-6736 (09) 60912-0 ).
  33. Sweeney MH og Mocarelli P., “  Human health effects after exposure to 2,3,7,8- TCDD  ”, Food Addit. Kontam. , Vol.  17, nr .  4,2000, s.  303–316 ( PMID  10912244 , DOI  10.1080 / 026520300283379 ).
  34. Alaluusua S, Calderara P, Gerthoux PM, Lukinmaa PL, Kovero O, Needham L, Patterson DG, Tuomisto J, Mocarelli P, “ Udvikling af tandafvigelser efter dioxinulykken  i Seveso  ”, Miljø. Sundhedsperspektiv. , Vol.  112, nr .  13,2004, s.  1313–1318 ( PMID  15345345 , PMCID  1247522 , DOI  10.1289 / ehp.6920 ).
  35. P. Mocarelli, premierminister Gerthoux, E. Ferrari, DG Patterson Jr. , SM Kieszak, P. Brambilla, N. Vincoli, S. Signorini, P. Tramacere, V. Carreri, EJ Sampson, WE Turner og LL Needham, Paternal koncentrationer af dioxin og kønsforhold for afkom , Lancet , 355 (2000) 1858-1863.
  36. Mocarelli, P., Gerthoux, PM, Patterson Jr. , DG, Milani, S., Limonta, G., Bertona, M.,… og Brambilla, P. (2007), Dioxineksponering fra barndom til pubertet, producerer hormonforstyrrelse og påvirker menneskelig sædkvalitet . Miljømæssige sundhedsperspektiver, 116 (1), 70-77.
  37. "  ERC reagerer på nylig endometrioseundersøgelse  " [ arkiv af2. februar 2016] , om forskningscenter for endometriose (adgang til 10. januar 2016 ) .
  38. Mayani A, Barel S, Soback S, Almagor M, "Dioxinkoncentrationer  hos kvinder med endometriose  ", Hum Reprod , vol.  12, nr .  2Februar 1997, s.  373–5 ( DOI  10.1093 / humrep / 12.2.373 ).
  39. INSERM, [1] .
  40. Health Canada, læs online .
  41. Huelster, A., Mueller, JF and Marschner, H. (1994), Jordplanteoverførsel af polyklorerede dibenzo-P-dioxiner og dibenzofuraner til grøntsager af agurkfamilien (Cucurbitaceae) , miljøvidenskab & Technology , 28 (6): 1110-1115.
  42. McCrady, JK (1994), dampfase 2,3,7,8-TCDD-sorption til planteløv - en artssammenligning , Chemosphere , 28 (1), 207-216 ( abstrakt ).
  43. Schroll, R. og Scheunert, I. (1993), Optagelsesveje for octachlordibenzo-p-dioxin fra jord ved gulerødder , Chemosphere , 26 (9), 1631-1640 ( abstrakt ).
  44. Welsch-Pausch, K., Mclachlan, MS og Umlauf, G. (1995), "Bestemmelse af de vigtigste veje for polyklorerede dibenzo-P-dioxiner og dibenzofuraner til lolium multiflorum (walisisk strålegræs)", miljøvidenskab og teknologi , 29 (4): 1090-1098.
  45. Trapp S og Matthies M (1996) Modellering af fordampning af Pcdd / F fra jord og optagelse i vegetation , miljøvidenskab og teknologi , 31 (1): 71-74 ( abstrakt ).
  46. (i) Campanella, B. Bock, og C. Schröder, P. (2002) Fytoremediering at øge Nedbrydning af PCB og PCDD / F , Environmental Science and Pollution Research , 9 (1): 73-85.
  47. (en) Jou, JJ, Chung, JC, Weng, Y.-M., Liaw, S.-L. og Wang, MK (2007), Identification of Dioxin and Dioxin-Like Polychlorbiphenyls in Plant Tissues and Contaminated Soils , Journal of Hazardous Materials, 149 (1): 174-179 ( abstract ).
  48. (i) Fang, L. Zheng, Mr. Xiao, K. Yang, Y. (2008) vævsafhængige Distribution og bioakkumulering af polychlorerede dibenzo-p-dioxiner og dibenzofuraner i vegetationen prøver indsamlet fra Dongtingsøen, Kina , Environmental Toxicology og kemi, 27 (1): 49-56.
  49. (en) Zhang, H., Chen, J., Ni, Y., Zhang, Q. og Zhao, L. (2009) Optagelse af rødder og translokation til skud af polyklorerede dibenzo-P-dioxiner og dibenzofuraner i typiske afgrødeplanter , kemosfære , 76 (6): 740-746.
  50. (in) Hanano A., I. Almousally and Mr. Shaban (2013) Fytotoksicitetsvirkninger og biologiske reaktioner fra Arabidopsis thaliana til 2, 3, 7, 8-tetrachloreret Dibenzo-P- Dioxineksponering , kemosfære .
  51. (i) Urbaniak M., Zieliński, Mr. og Wyrwicka, A. (2017), Virkningen af ​​Cucurbitaceae mindsker fytotoksiciteten og PCDD / F Ændret glad for jord med spildevandsslam , International Journal of Phytoremediation , 19 (3 ), 207-213 ( resumé ).
  52. Wyrwicka, A., Urbaniak, M. og Przybylski, M. (2019), respons agurkeplanter (Cucumis sativus L.) til anvendelsen af PCB-forurenet spildevandsslam og urban sediment , PeerJ , 7, e6743.
  53. (i) Chen J., H. Zhao, Gao L. og B. Schramm Henkelmann K.-W. (2006), atmosfæriske PCDD / F og PCB niveauer impliceret af nåle af fyrretræ (Cedrus deodara) i Dalian, Kina , Environ. Forurener. , 144 (2): 510-515, DOI : 10.1016 / j.envpol.2006.01.039 .
  54. Chen P., Xiao X., Mei J., Cai Y., Tang Y. og Peng P. (2017), Karakteristisk akkumulering af PCDD / fs i fyrrenåle nær en MSWI og emissionsniveauer af MSWI i Pearl River Delta : en casestudie 2017 , Chemosphere , 181: 360–367, DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2017.04.098 .
  55. Safe S, Brown K, Donnelly K, Anderson C, Marktowicz K, McLachlan M, Relschl A og Hutzlnger O (1992), polyklorerede dibenzo-p-dioxiner og dibenzofuraner associeret med træbeskyttende kemiske steder: bioovervågning med fyrrenåle , miljø . Sci. Technol. , 26 (2): 394–396, DOI : 10.1021 / es00026a023 .
  56. (i) Haddad A. og S. Moqbel Mr. Abdelhadi (2018) Evaluering af regnens indvirkning på skæbnen for polyklorerede dibenzo-p-dioxiner (PCDD'er) og polyklorerede dibenzofuraner (PCDF'er) akkumuleret i forurenede træer i Amman Jordan , Miljøvidenskab og forureningsforskning , 25 (11), 10644-10653 ( læs online ).
  57. [RL Harless, E. 0. Oswald og MK Wilkinson, Anal. Chem. , 1980, 52, s.  1239-1244 ].
  58. [Dirk Krumwieds og Hans Joachim Huebschmann, Thermo Electron Corporation , Bremen, Tyskland, DFS-høj opløsning GC / MS: bekræftelse af lavhåndtag og furaner i beskidte matrixprøver ].
  59. Afgørelse 19/13 C af 7. februar 1997 truffet af UNEP-styrelsesrådet.
  60. Århus-protokollen , UNECE.
  61. IPPC-direktivet  ; BAT-dokumenter  ; EPER-register .
  62. (miljø Canada) .
  63. (in) George M. Gray og Joshua T. Cohen, "  Policy: Rethink chemical risk assessments  " , Nature , vol.  489,5. september 2012( resume ).
  64. (in) "  Høring om vurdering af sundhedsrisikoen ved dioxiner; reevaluering af det tålelige daglige indtag (TDI): resumé  ” , Food Additives and Contaminants , vol.  17, nr .  4,april 2000, s.  223–40 ( PMID  10912238 , DOI  10.1080 / 713810655 ).
  65. (i) WHO, "  Sikkerhedsevaluering af visse fødevaretilsætningsstoffer og forurenende stoffer. Polyklorerede dibenzodioxiner, polyklorerede dibenzofuraner og coplanar polyklorerede bifenyler  ” , WHO Food Additive Series ,2001, s.  48 ( læs online ).
  66. “  Dioxiner og furaner - PCDD-F  ” , CITEPA (adgang 20. december 2016 ) .
  67. Bertrand Olivier, "  Dioxin i Albertville: dommeren i syne  ", Befrielse ,31. marts 2005( læs online ).
  68. UNEP Chemicals , 1999.

Tillæg

Relaterede artikler

eksterne links

Bibliografi