Conventions C 0093 et C 0071 ADEME / SYPREA / FP2E / INERIS

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1 Conventions C 0093 et C 0071 ADEME / SYPREA / FP2E / INERIS Evaluation des risques sanitaires des filiäres d Çpandage des boues de stations d Çpuration APPLICATION DE LA METHODOLOGIE RELATIVE AUX SUBSTANCES CHIMIQUES A UNE FILIERE DE BOUES ISSUES D UNE STEP URBAINE version 1 du 15 octobre 2007

2 Version Date Avis pris en compte 0 04 novembre 2005 Avis d un collectif d experts (cf. page 2) Avis des professionnels concernås 1 15 octobre 2007 Avis des ministçres concernås : ministçre en charge de l agriculture, ministçre en charge de la santå, ministçre en charge de l environnement Avis de l OPERSEI (observatoire des pratiques de l Åvaluation des risques sanitaires dans les Åtudes d impact) Avis des professionnels concernås

3 Evaluation des risques sanitaires des filiäres d Çpandage des boues de stations d Çpuration Conventions ADEME né C 0093 et C 0071 Dates : 05 dåcembre 2003 et 15 mai 2007 DurÅes : 23 mois et 5 mois Isabelle DÅportes (ADEME) Hubert Brunet (SYPREA) Michel Aupetitgendre, Anne Cauchi (FP2E) Guillaume Gay, SÅbastien Denys, Laure DÅlÅry (INERIS) ConfidentialitÅ : non Application de la mçthodologie relative aux substances chimiques É une filiäre de boues issues d une STEP urbaine RÅdacteurs principaux : Guillaume Gay, SÅbastien Denys INERIS unitä DÄchets et Sites PolluÄs Contributions Ñ ce rapport : Blandine Doornaert, Aline Coftier, Nathalie Lever INERIS Direction des Risques Chroniques version 1 du 15 octobre /47

4 Cette Ätude a bänäficiä de l accompagnement d un collectif d experts appartenant Ç diffärents organismes et räunis dans le cadre d un comitä technique consacrä au risque sanitaire relatif aux substances chimiques liäes Ç l Äpandage des boues de station d Äpuration. Nous les remercions vivement pour leur investissement. Organismes SYPREA (syndicat des professionnels du recyclage en agriculture) INERIS (institut national de l environnement industriel et des risques) Agence de l Eau Artois Picardie Agro-DÅveloppement APCA (assemblåe permanente des chambres d agriculture) Divergent ENV (Åcole nationale våtårinaire) de Lyon EPHE (Åcole pratique des hautes Åtudes) INRA (institut national de la recherche agronomique) de Toulouse INRA (institut national de la recherche agronomique) de Paris Roquette FrÇres, au titre de l ANIA (association nationale de l'industrie alimentaire) et de l USIPA (union des syndicats des industries des produits amylacås et de leurs dårivås) SEDE Environnement Experts Thomas BONHOURE Hubert BRUNET Alexandra NOEL SÅbastien DENYS Guillaume GAY RenÅ LAVARDE AndrÅ GIRARD Denis WIRBEL Jacques BERAUD Christophe BACHOLLE GÅrard KECK Michel JOYEUX Jean-Pierre CRAVEDI FranÜois LAURENT Martine TERCE Thomas SENAC HÅlÇne MORIN Liste des experts du comitå technique consacrå au risque sanitaire relatif aux substances chimiques liåes Ñ l Åpandage des boues de station d Åpuration Cette Åtude est susceptible d Çtre råguliérement amålioråe sur la base du retour d expårience de ses diffårents utilisateurs. N håsitez pas Ñ faire part de vos remarques Ñ l adresse suivante : SYPREA c/o FNADE 33, rue de Naples Paris 2/47 version 1 du 15 octobre 2007

5 TABLE DES MATIERES 1 INTRODUCTION CARACTÑRISATION DES PARAMÖTRES INITIAUX Rappel des Objectifs Application au cas spåcifique considårå Organisation de la filiçre d Åpandage CaractÅristiques des sols amendås avant amendement CaractÅristiques des boues Åpandues Teneurs en substances chimiques attribuables Ñ l epandage de boues de station d epuration sur les sols agricoles Substances et teneurs sålectionnåes pour l Åvaluation du risque Justification des spåciations prises en compte Teneurs en substances chimiques dans les sols attribuables aux boues Åpandues tenant compte des duråes d Åpandage et d exposition Valeurs considåråes au niveau national Concentrations Ñ prendre en compte pour les expositions EVALUATION QUANTITATIVE DES RISQUES SANITAIRES Identification du potentiel dangereux des substances Evaluation des relations dose-effet SÅlection des VTR pour les effets chroniques Ñ seuil et sans seuil Calcul de relations dose-effet en l absence de VTR Evaluation de l exposition CaractÅristiques d exposition des cibles SchÅma conceptuel de l exposition ParamÇtres de transfert ParamÇtres d exposition CaractÅrisation des risques sanitaires Principes de quantification du risque Quantification du risque relatif Ñu plan d Åpandage Analyse des incertitudes CONCLUSION RÑFÑRENCES LISTE DES ANNEXES...47 version 1 du 15 octobre /47

6 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : vågåtaux cultivås lors de la campagne 2004 d Åpandage de boues... 9 Tableau 2 : teneurs mesuråes en ÅlÅments traces måtalliques dans les sols avant amendement Tableau 3 : teneurs considåråes en composås traces organiques dans les sols avant amendement Tableau 4 : principales caractåristiques des sols avant amendement Tableau 5 : teneurs en ÅlÅments traces måtalliques et composås traces organiques dans les boues Åpandues Tableau 6 : concentrations (en mg/kg) moyennes, sur toute la duråe d exposition, aux substances chimiques provenant des boues du plan d Åpandage considårå Tableau 7 : concentrations moyennes (en mg/kg de matiçre sçche) dans des sols agricoles et des boues de station d'åpuration franüais Tableau 8 : VTR sålectionnåes dans le cadre de la pråsente Åtude pour les effets chroniques Ñ seuil par voies orale (hors exposition par ingestion d aliments) et inhalation Tableau 9 : VTR sålectionnåes dans le cadre de la pråsente Åtude pour les effets chroniques Ñ seuil par voie á ingestion d aliments à Tableau 10 : VTR sålectionnåes dans le cadre de la pråsente Åtude pour les effets chroniques sans seuil par voies orale et inhalation Tableau 11 : taux d absorption par voies orale et inhalation des diffårentes substances considåråes Tableau 12 : relations dose-råponse calculåes par dårivation voie Ñ voie pour les effets sans seuil par voie inhalation des PCB Tableau 13 : caractåristiques d exposition des cibles riverains et consommateurs adultes et enfants aux parcelles amendåes Tableau 14 : valeurs de K d et de K ow sålectionnåes Tableau 15 : paramçtres et valeurs usuelles utilisås pour l estimation du dåpât foliaire de particules de sol amendå [Shell, 1995] Tableau 16 : valeurs des BCF exprimåes en poids de matiçre fraäche, incluant le transfert racinaire et aårien, retenues dans le cadre de la pråsente Åtude Tableau 17 : valeurs de transfert sol/vågåtaux pondåråes en fonction de la surface cultivåe par catågorie de vågåtaux Tableau 18 : valeurs des BAF, exprimås en poids de matiçre fraäche, retenues dans le cadre de la pråsente Åtude Tableau 19 : paramçtres d exposition des cibles adultes et enfants Tableau 20 : quantitå de terre dåposåe sur la peau Tableau 21 : paramçtres d estimation de la quantitå de poussiçres respiråes /47 version 1 du 15 octobre 2007

7 Tableau 22 : quantitås journaliçres de á lågumes racines à et de á cåråales à consommås par les diffårentes cibles adultes et enfants en kg/j Tableau 23 : quantitås journaliçres de produits animaux consommås par les diffårentes cibles adultes et enfants en kg/j Tableau 24 : production animale en autarcie [CIBLEX, 2003]...32 Tableau 25 : synthçse des quotients de danger pour chaque organe ou effet cible pour une duråe d Åpandage de 10 ans...33 Tableau 26 : synthçse des excçs de risque individuels pour chaque substance et chaque cible pour une duråe d Åpandage de 10 ans...36 Tableau 27 : influence du scånario cultural sur certains råsultats finaux Tableau 28 : influence de la duråe d Åpandage sur certains råsultats finaux...39 Tableau 29 : excçs de risque individuel cumulås par voie et par substance avec et sans prendre en compte les possibles effets sans seuil du plomb Tableau 30 : influence de la prise en compte de la voie d exposition par ingestion de vågåtaux sur certains råsultats finaux...41 LISTE DES FIGURES Figure 1 : schåma conceptuel d exposition dans le cas de l Åpandage des boues de la station urbaine considåråe dans la pråsente Åtude...23 Figure 2 : contribution de l alimentation gånårale (sans boues) et de l apport de boue Åpandues aux quotients de danger globaux pour le riverain enfant...34 Figure 3 : contributions des diffårentes substances sålectionnåes aux quotients de danger globaux pour le riverain enfant Figure 4 : contribution de l alimentation gånårale (sans boues) et de l apport de boue Åpandues aux excçs de risque individuels pour chaque cible Figure 5 : contributions des diffårentes voies d exposition aux excçs de risque individuels pour chaque cible...37 Figure 6 : contributions des diffårentes substances sålectionnåes aux excçs de risque individuels pour chaque cible...38 version 1 du 15 octobre /47

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9 1 INTRODUCTION Une mäthodologie d Ävaluation des risques sanitaires liäs Ç l exposition aux substances chimiques lors d Äpandage des boues de station d Äpuration sur les sols agricoles a ÄtÄ mise en place par l INERIS [2007]. L objectif de ce travail Ätait de fixer les principes Ç suivre pour l Ävaluation des risques sanitaires de l Äpandage des boues de station d Äpuration sur les sols agricoles, pour les filiéres industrielles ou urbaines : - la caractårisation des paramçtres initiaux ; - l Ävaluation du potentiel dangereux ; - l Ävaluation des relations dose-effet ; - l Ävaluation de l exposition ; - la caractårisation des risques sanitaires. Sur la base de ces ÅlÅments, l objet du pråsent rapport est de tester l applicabilitå de la måthode dåveloppåe dans le cas d une filiçre d Åpandage des boues urbaines d une commune situåe dans le dåpartement de l Oise. Cette application est fondåe uniquement sur des donnåes bibliographiques disponibles pour la campagne ÅtÅ-automne 2004 [Agro-DÅveloppement, 2004]. ConformÅment Ñ la convention C 0093 entre l ADEME, le SYPREA, la FP2E et l INERIS, aucune mesure de terrain supplåmentaire n a ÅtÅ råalisåe dans le cadre de la pråsente Åvaluation des risques sanitaires. Le pråsent rapport suit la dåmarche d Åvaluation des risques sanitaires, telle qu elle devrait ãtre entreprise par un Åvaluateur en charge de l instruction du volet sanitaire d un dossier de demande d autorisation. Cependant, pour des raisons de confidentialitå, des donnåes essentielles comme les coordonnåes Lambert, la cartographie du site ne seront pas reprises dans le cadre de ce rapport. Des telles donnåes sont incontournables dans le cadre d un dossier complet de demande d autorisation. version 1 du 15 octobre /47

10 2 CARACTERISATION DES PARAMETRES INITIAUX 2.1 RAPPEL DES OBJECTIFS L Ätape de caractärisation des paramétres initiaux consiste Ç collecter un ensemble cohärent de donnäes näcessaires Ç la quantification des risques sanitaires. Cette collecte d informations doit permettre : - d identifier l ensemble des substances dangereuses susceptibles d Ñtre präsentes sur une parcelle agricole du fait de l Äpandage de boues ; - de dåfinir les cibles potentiellement exposåes Ñ ces substances chimiques ; - d identifier les usages propres Ç la valorisation agricole des boues et susceptibles d induire une exposition d une catägorie de la population Ç ces substances chimiques ; - de relever les caractåristiques physiques et chimiques des diffårents compartiments environnementaux afin de caractåriser les vecteurs d un transfert Åventuel de ces substances chimiques. Dans le cas de l Åpandage des boues de station d Åpuration sur les sols agricoles, cette Åtape de caractårisation des paramçtres initiaux s appuie, en thåorie, sur les documents dåjñ existants pour les demandes d autorisation, et visant Ñ synthåtiser l ensemble des donnåes sur l environnement des parcelles amendåes. Dans la pråsente Åtude d un cas d Åpandage de boues urbaines, cette Åtape de caractårisation est fondåe uniquement sur des donnåes bibliographiques disponibles pour la campagne ÅtÅ-automne 2004 du plan d Åpandage concernå [Agro-DÅveloppement, 2004], sans recours Ñ des mesures de terrain supplåmentaires. 2.2 APPLICATION AU CAS SPECIFIQUE CONSIDERE ORGANISATION DE LA FILIERE D EPANDAGE En 2004, le gisement de boues produit par la station urbaine retenue dans le cadre du pråsent rapport a une masse estimåe Ñ 2636,2 tonnes de matiçres fraäches (soit 662,7 tonnes de matiçres sçches). Le programme pråvisionnel d Åpandage porte sur 15 parcelles, råparties sur six communes, pour une surface totale de 162,4 ha, et une surface Åpandue de 146,3 ha. Les quantitås de boues apportåes par hectare varient de 15,7 Ñ 20,3 tonnes de matiçres fraäches, avec une dose moyenne de l ordre de 18 tonnes de matiçres fraäches (soit 4,5 tonnes de matiçres sçches). Les parcelles amendåes sont destinåes Ñ cinq types de cultures : betteraves sucriçres, orge, colza, blå pailles enfouies et maçs grains [Agro-DÅveloppement, 2004]. Le nombre de parcelles, la surface de sol et la proportion de chaque type de culture sur les parcelles Åpandues cette annåe sont fournis dans le tableau 1. 8/47 version 1 du 15 octobre 2007

11 culture suivant l Åpandage de 2004 nombre de parcelles concernåes surface Åpandue (ha) proportion de chaque type de culture betterave sucriçre 1 9,5 6,5% blå pailles enfouies 5 39,0 26,7% orge 3 32,0 21,8% colza 3 30,0 20,5% maçs grains 3 35,8 25,5% Tableau 1 : vägätaux cultiväs lors de la campagne 2004 d Äpandage de boues. Ces donnäes ne concernent cependant que les cultures de l annäe 2004 et les parcelles du plan d Äpandage amendäes cette annäe. Or l Ävaluation des risques sanitaires ÄlaborÄe dans le cadre du dossier d autorisation d Äpandage doit Ñtre valable sur toute la surface du plan d Äpandage et pendant toute la duräe du plan d Äpandage. Afin d extrapoler les donnäes disponibles Ç l ensemble du plan d Äpandage tout en tenant compte de la rotation des cultures sur la duräe de l autorisation, la dämarche suivante a ÄtÄ retenue. Les cultures mentionnäes dans le programme prävisionnel d Äpandage pour l annäe 2004 ont ÄtÄ considäräes comme les principaux assolements Ç prendre en compte dans l Ävaluation des risques sanitaires. La proportion de chaque type de culture sur les parcelles Äpandues cette annäe est supposäe Ñtre conserväe d une annäe sur l autre et Ägalement applicable aux parcelles du plan d Äpandage qui seront Äpandues les annäes suivantes. Ainsi, la rotation des cultures s effectue tout en conservant les proportions de chaque type de cultures. Cette hypothése permet d effectuer ultärieurement une sälection des facteurs de bioconcentration dans les vägätaux cultiväs et des donnäes de consommation des vägätaux par l homme ou l animal näcessaires pour räaliser une Ävaluation des risques sanitaires sur la päriode d Äpandage CARACTERISTIQUES DES SOLS AMENDES AVANT AMENDEMENT TENEURS EN ELEMENTS TRACES METALLIQUES Sur les 15 parcelles concernäes par le programme prävisionnel d Äpandage pour 2004, 6 ont fait l objet d analyses de teneurs en ÄlÄments traces mätalliques (cadmium, chrome, cuivre, mercure, nickel, plomb et zinc) dans les sols. A partir de ces donnäes, des concentrations moyennes, issues d une pondäration par surface, ont ÄtÄ calculäes afin d Ñtre appliquäes Ç l ensemble du plan d Äpandage. Ces valeurs peuvent Ñtre considäräes comme repräsentatives des teneurs en ÄlÄments traces dans les sols concernäs par la präsente Ätude, avant Äpandage des boues de station d Äpuration. Le tableau 2 räcapitule ces donnäes brutes, ainsi que les concentrations moyennes calculäes. version 1 du 15 octobre /47

12 Superficie de la Concentrations (mg/kg) parcelle analysåe (ha) Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn 9,5 0,40 69,0 18,1 0,08 27,5 15,5 46,7 6,0 0,50 40,5 12,4 0,03 19,1 18,5 59,7 5,0 0,80 35,8 17,1 0,10 18,8 45,3 86,1 8,2 0,40 42,2 9,5 0,06 18,5 15,4 50,0 6,0 0,40 35,3 9,6 0,05 14,8 14,5 46,7 5,8 0,40 43,3 13,9 0,05 19,0 16,0 57,3 Moyennes pondåråes par surface (mg/kg) 0,46 46,6 13,5 0,06 20,3 19,6 55,7 Tableau 2 : teneurs mesuräes en ÄlÄments traces mätalliques dans les sols avant amendement TENEURS EN COMPOSES TRACES ORGANIQUES Les teneurs en composås traces organiques initialement pråsents dans les sols n ont pas ÅtÅ mesuråes. Par dåfaut, des valeurs moyennes au niveau national ont ÅtÅ sålectionnåes, telles que reportåes dans le tableau 3. Substance PCB * benzo[a] pyrçne fluoranthçne benzo[b] fluoranthçne Teneur (mg/kg) 3, , , , Source moyenne mesuråe dans des sols de zones agricoles par McGrath [1995] 12% de la somme des HAP (0,94) : fraction maximale mesuråe par Motelay-Massei et al. [2004] * PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et % de la somme des HAP (0,94) : fraction maximale mesuråe par Motelay-Massei et al. [2004] 8% de la somme des HAP (0,94) : fraction maximale mesuråe par Motelay-Massei et al. [2004] Tableau 3 : teneurs considäräes en composäs traces organiques dans les sols avant amendement AUTRES CARACTERISTIQUES DES SOLS AMENDES D autres caractäristiques telles que le ph, la teneur en matiéres organiques, les fractions argileuse, limoneuse et sableuse ont ÄtÄ mesuräes sur 10 des 15 parcelles concernäes par le programme prävisionnel d Äpandage. De la mñme faöon que pour les teneurs en ÄlÄments traces mätalliques, ces donnäes ont ÄtÄ pondäräes par surface afin d Ñtre appliquäes Ç l ensemble du plan d Äpandage. Le tableau 4 räcapitule l ensemble des donnäes brutes, ainsi que les valeurs moyennes calculäes. 10/47 version 1 du 15 octobre 2007

13 Superficie de la parcelle analysåe (ha) ph teneur en matiçres organiques fraction argileuse fraction limoneuse fine fraction limoneuse grossiçre fraction sableuse fine fraction sableuse grossiçre 9,5 7,9 1,9% 26,9% 16,5% 25,5% 22,5% 6,2% 6,0 8,1 2,3% 16,8% 31,8% 41,9% 5,2% 1,6% 5,0 6,7 1,9% 12,4% 27,0% 45,1% 8,3% 5,2% 10,5 7,0 1,9% 16,4% 32,0% 43,2% 5,2% 1,3% 8,2 7,2 1,8% 17,5% 32,6% 41,4% 5,7% 0,9% 24,0 7,4 1,8% 10,8% 21,6% 35,4% 18,1% 12,2% 37,0 8,0 2,4% 14,5% 30,5% 42,5% 6,6% 2,8% 6,3 8,0 3,4% 16,3% 29,9% 38,6% 6,5% 4,3% 6,0 8,0 2,0% 12,7% 26,3% 51,9% 6,1% 0,7% 5,8 7,9 2,0% 16,7% 23,3% 51,6% 5,0% 1,0% Moyennes pondåråes par surface (mg/kg) 7,7 2,1% 15,3% 27,2% 40,5% 9,9% 4,6% Tableau 4 : principales caractäristiques des sols avant amendement CARACTERISTIQUES DES BOUES EPANDUES Les teneurs en ÅlÅments traces måtalliques et composås traces organiques dans les boues Åpandues ont ÅtÅ analysåes par Agro-DÅveloppement [2004] sur la base de 4 Åchantillons de boues. Les råsultats sont pråsentås dans le tableau 5. ElÅment Concentration (mg/kg MS) Teneurs limites (pour information) råglementation franüaise projet europåen [CEC, 2003] cadmium 1, chrome 42, cuivre 186, mercure 0, nickel 17, plomb 43, zinc 498, somme des 7 PCB * < 0,12 0,8 0,8 benzo[a]pyrçne 0,44 2 fluoranthçne < 0,74 5 benzo[b]fluoranthçne 0,65 2,5 * PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et (somme des HAP) Tableau 5 : teneurs en ÄlÄments traces mätalliques et composäs traces organiques dans les boues Äpandues. version 1 du 15 octobre /47

14 2.3 TENEURS EN SUBSTANCES CHIMIQUES ATTRIBUABLES A L EPANDAGE DE BOUES DE STATION D EPURATION SUR LES SOLS AGRICOLES SUBSTANCES ET TENEURS SELECTIONNEES POUR L EVALUATION DU RISQUE Dans le cadre des expositions chroniques, les substances recherchåes dans les boues de la station urbaine de la pråsente Åtude, et pråsentåes dans le tableau 5, figurent dans l arrãtå du 08 janvier L ensemble des substances mentionnåes dans ces tableaux sera retenu dans le cadre des expositions chroniques pour l Åvaluation des risques potentiels liås Ñ l Åpandage agricole de ces boues. Dans le cadre de cette application de la måthodologie, la sålection des substances est volontairement limitåe aux substances liståes dans la råglementation, du fait de l absence de recherche sur les activitås raccordåes et de l absence de mesures de terrain. Dans le cadre d un våritable dossier d impact, cette recherche des activitås raccordåes et ces mesures de terrain sont des dåmarches impåratives, et peuvent conduire les services dåconcentrås de l Etat en charge du suivi des dossiers de demande d autorisation des Åpandages Ñ pråconiser la sålection de substances ne figurant pas dans la råglementation. Dans une telle ÅventualitÅ, le dåroulement de la måthodologie d Åvaluation des risques sanitaires, tel que menå ci-aprçs, reste le mãme. En fonction des cibles et des voies d exposition, les valeurs suivantes des substances sålectionnåes seront Ñ considårer : valeurs dans les sols agricoles avant Åpandage (au niveau national et au niveau local) et valeurs dans les boues Åpandues (valeurs moyennes au niveau national et valeurs spåcifiques du plan d Åpandage considårå) JUSTIFICATION DES SPECIATIONS PRISES EN COMPTE Pour certains ÅlÅments traces måtalliques, les spåciations influencent fortement les propriåtås physico-chimiques et toxicologiques. Dans le cas pråsent, un choix raisonnable de spåciation a portå sur les ÅlÅments suivants : le chrome et le mercure. Le chrome est considårå uniquement sous l Åtat d oxydation +III. En effet, les conditions environnementales sont majoritairement råductrices, et par consåquent la forme majoritaire du chrome dans l environnement est le Cr III [Kimbrough et al., 1999]. De plus, il apparaät, dans des expårimentations en microcosmes, que la population microbienne du sol a une action majoritairement råductrice sur le Cr VI [Bader et al., 1999]. Concernant le mercure, la spåciation retenue dåpend de la voie d exposition considåråe : pour la voie orale, le mercure organique est considårå car c est sous cette forme que cette substance s accumule dans les organismes ; pour la voie inhalation, le mercure inorganique est considårå car c est la spåciation la plus volatile du mercure selon la fiche de donnåes toxicologiques et environnementales de l INERIS. Les concentrations en mercure dans les sols ou dans les boues sont donnåes en mercure total. Pour råpartir cette concentration totale entre les spåciations organique et inorganique, l INERIS considçre que le mercure est gånåralement pråsent Ñ moins de 1% sous forme organique dans les sols [Gochfeld, 2003], et que ce principe peut ãtre Åtendu au cas des sols amendås par des boues dans la mesure oé celles-ci sont råparties dans au moins 100 fois 12/47 version 1 du 15 octobre 2007

15 leur masse de terre (cf. section ). En consåquence, les concentrations en mercure inorganique dans les sols ou dans les boues sont prises Ågales Ñ 99% de la concentration totale, et les concentrations en mercure organique sont prises Ågales Ñ 1% de la concentration totale TENEURS EN SUBSTANCES CHIMIQUES DANS LES SOLS ATTRIBUABLES AUX BOUES EPANDUES TENANT COMPTE DES DUREES D EPANDAGE ET D EXPOSITION TENEUR EN SUBSTANCES CHIMIQUES DANS LES SOLS ATTRIBUABLES AUX BOUES POUR UNE ANNEE D EPANDAGE (2004) Il s agit ici d Åvaluer la quantitå de substances chimiques directement imputables aux boues Åpandues. Cet apport thåorique [X] sol/boue se calcule par dilution dans le sol des substances chimiques contenues initialement dans les boues selon une formule explicitåe dans le guide måthodologique : [X] sol/boue = [X] boue M boue / M terre oé M terre = S terre P enfouissement D sol Ce calcul nåcessite la connaissance des paramçtres suivants : - la masse M boues de boues Åpandues (cf. section 2.2.1) ; - la teneur [X] boue de chaque substance chimique dans les boues (cf. tableau 5) ; - la masse de sol dans laquelle les boues vont ãtre målangåes, estimåe Ñ partir de la surface S terre (cf. section 2.2.1) et la masse volumique D sol du sol sec amendå, ainsi que la profondeur d enfouissement P enfouissement des boues. La masse volumique de la terre de surface du sol amendå n a pas ÅtÅ mesuråe de faüon spåcifique dans le cadre de la pråsente Åtude. Par dåfaut, ce paramçtre est pris Ågal Ñ 1, kg/m 3, ce qui repråsente une valeur raisonnablement majorante pour une majoritå de sols franüais. Concernant la profondeur d enfouissement de la boue, elle a ÅtÅ estimåe Ñ 0,3 m par l INERIS pour l Åtude de ce cas d Åpandage de boues urbaines, suite aux visites råalisåes sur le terrain et aux questions posåes aux agriculteurs rencontrås PRISE EN COMPTE DE LA DUREE D EPANDAGE ConformÄment au guide mäthodologique [INERIS, 2007], l Ävaluation des risques sanitaires effectuäe dans le cadre du dossier de demande d autorisation ne sera räalisäe que pour une seule päriode d Äpandage, choisie de faöon räaliste Ägale Ç 10 ans. En effet, avec la prise en compte du bruit de fond, il apparaüt dans la plupart des cas que la contribution de l Äpandage des boues reste trés faible (de l ordre de quelques pourcents) par rapport Ç la contribution du bruit de fond, comme cela sera monträ au bilan des incertitudes de ce rapport. En consäquence, il n apparaüt pas proportionnä de mener plusieurs Ävaluations quantitatives des risques sanitaires pour plusieurs duräes d Äpandage. Ce point sera discutä dans l analyse des incertitudes. Pour les substances, präsentes dans les boues, qui ne se dägradent pas, les cibles sont exposäes Ç l accumulation de ces substances au cours des Äpandages successifs. Au cours de la septiéme annäe d Äpandage par exemple, les cibles sont exposäes Ç 7 fois les apports thäoriques en substances non dägradäes tels que calculäs präcädemment. Au cours de chaque annäe suivant la fin d un Äpandage de 10 ans par exemple, les cibles sont exposäes Ç 10 fois les apports thäoriques en substances non dägradäes tels que calculäs präcädemment. version 1 du 15 octobre /47

16 Pour les substances, pråsentes dans les boues, qui se dågradent, une attånuation exponentielle de chacun de leurs apports aux parcelles amendåes est prise en compte, ainsi qu expliquå dans le guide måthodologique [INERIS, 2007] : X n = X 1 exp[ -ln(2) (n-1) / T 1/2 ] oé X n est la concentration råsiduelle en un apport donnå n annåes aprçs cet apport, X 1 la concentration initiale de cet apport, et T 1/2 la demi-vie de la substance considåråe. Ainsi, si le plan d Åpandage a durå 10 ans par exemple, l Åvolution de chacun des dix apports de boues (råalisås chaque annåe sur un tiers de la surface Åpandable) sera calculåe, et les cibles seront exposåes Ñ la somme de ces dix apports plus ou moins attånuås dans le temps. Dans le cas pråsent, une valeur de demi-vie dans les sols de 40,7 ans a ÅtÅ utilisåe pour le benzo[a]pyrçne et une valeur de 8,6 ans a ÅtÅ utilisåe pour le fluoranthçne et le benzo[b]fluoranthçne [NRC, 2002]. La dågradation est uniquement considåråe pour les substances pråsentes dans les boues. Elle ne s applique pas aux valeurs de bruit de fond sålectionnåes pour les sols considårås PRISE EN COMPTE DE LA DUREE D EXPOSITION ConformÅment au guide måthodologique [INERIS, 2007], trois cibles sont considåråes dans le cadre de cette Åvaluation des risques sanitaires : le consommateur (enfant et adulte), le riverain (enfant et adulte) et l agriculteur (adulte). Comme mentionnå Ñ la section 3.3.1, les duråes d exposition de ces cibles sont de 6 ans pour les enfants (consommateurs ou riverains), 64 ans pour les adultes (consommateurs ou riverains) et 40 ans pour l agriculteur. Lorsque la duråe d exposition est infårieure Ñ la duråe d Åpandage, il est considårå que l exposition a lieu durant les derniçres annåes de l Åpandage (cette approche est conservatoire dans la mesure oé les cibles sont ainsi exposåes Ñ l accumulation ou Ñ la dågradation incomplçte des substances apportåes depuis le dåbut du plan d Åpandage). Lorsque la duråe d exposition est supårieure Ñ la duråe d Åpandage, les cibles sont exposåes durant toute la duråe d Åpandage Ñ des apports progressifs en substances, puis Ñ la fin de l Åpandage Ñ l accumulation des substances non dågradåes ou Ñ la dågradation progressive des substances concernåes par la dågradation. Pour chaque annåe d exposition, il est ainsi possible de calculer une concentration d exposition aux substances chimiques provenant des boues Åpandues. Des concentrations d exposition moyennåe sur toute la duråe d exposition ont ÅtÅ calculåes pour toutes les substances chimiques, et sont pråsentåes au tableau 6. Dans un premier temps, seule la part attribuable aux boues a ainsi ÅtÅ calculåe pour les boues du plan d Åpandage considårå. Dans un second temps, pour calculer les concentrations totales d exposition, cette part attribuable aux boues sera ajoutåe aux valeurs de bruit de fond des sols avant Åpandage, ces derniçres valeurs Åtant considåråes constantes dans le temps. Cette dåmarche est Ñ råaliser d une part pour les parcelles du plan d Åpandage considårå et d autre part pour des parcelles á moyennes à au niveau national 14/47 version 1 du 15 octobre 2007

17 (dans le cadre de la prise en compte de l alimentation gänärale) Ç partir des valeurs á moyennes à considäräes dans les sols agricoles et les boues en France. enfant (consommateur et riverain) exposä 6 ans adulte (consommateur et riverain) exposä 64 ans agriculteur adulte exposä 40 ans cadmium 1, , , chrome III 3, , , cuivre 1, , , mercure total 3, , , nickel 1, , , plomb 3, , , zinc 3, , , somme des 7 PCB * 9, , , benzo[a]pyrçne 3, , , fluoranthçne 4, , , benzo[b]fluoranthçne 3, , , * PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et 180 Tableau 6 : concentrations (en mg/kg) moyennes, sur toute la duräe d exposition, aux substances chimiques provenant des boues du plan d Äpandage considärä. 2.4 VALEURS CONSIDEREES AU NIVEAU NATIONAL La prise en compte du bruit de fond et de l alimentation gänärale dans l exposition implique de considärer les aliments produits sur des sols agricoles á moyens à avec ou sans Äpandage de boues á moyennes à. En effet, la ration alimentaire moyenne pour chaque catägorie d aliment se däcompose comme suit : - une fraction provenant späcifiquement du plan d Äpandage faisant l objet de la demande d autorisation ; - le restant ne provenant pas du plan d Äpandage faisant l objet de la demande d autorisation, et se däcomposant en : 95% d aliments provenant de parcelles non amendäes au niveau national ; 5% d aliments en provenance de parcelles amendäes au niveau national. Le tableau 7 präcise les valeurs retenues par l INERIS pour un sol moyen agricole et une boue moyenne au niveau franöais. version 1 du 15 octobre /47

18 Concentrations retenues pour un sol á moyen à Concentrations retenues pour une boue á moyenne à cadmium 0,30 è 2,6 * chrome III 37,6 è 49 * cuivre 13,8 è 293 * mercure total 0,05 è 2,2 * nickel 20,4 è 28 * plomb 30,3 è 67,5 * zinc 59,0 è 813 * PCB 3, # 0,12 * benzo[a]pyrçne 0,11 $ 0,28 *,$ fluoranthçne 0,21 $ 0,51 *,$ benzo[b]fluoranthçne 7, $ 0,19 *,$ * AGHTM [2002] è ADEME et INRA [1995] # McGrath [1995] $ Motelay-Massei et al. [2004] Tableau 7 : concentrations moyennes (en mg/kg de matiçre sçche) dans des sols agricoles et des boues de station d'äpuration franéais. 2.5 CONCENTRATIONS A PRENDRE EN COMPTE POUR LES EXPOSITIONS En cohårence avec le schåma conceptuel pråsentå Ñ la figure 1 (page 23), les concentrations Ñ prendre en compte pour le calcul des expositions sont diffårentes suivant les voies d exposition : - pour les voies d exposition impliquant uniquement les parcelles amendäes (comme l ingestion de sol et l inhalation de poussiéres), il faut considärer les concentrations späcifiques au plan d Äpandage ÄtudiÄ, Ç savoir les concentrations moyennes des sols amendäs, telles que donnäes au tableau 2 et au tableau 3, plus concentrations moyennes sur la duräe d exposition, telles que calculäes au tableau 6 ; - pour les voies d exposition impliquant en plus le bol alimentaire au niveau national (comme l ingestion de vägätaux et d animaux), il faut considärer les concentrations späcifiques au plan d Äpandage ÄtudiÄ ainsi que les concentrations moyennes au niveau national, telles que donnäes au tableau 7, dans les proportions indiquäes dans le guide mäthodologique (section 4.3.3). 16/47 version 1 du 15 octobre 2007

19 3 EVALUATION QUANTITATIVE DES RISQUES SANITAIRES 3.1 IDENTIFICATION DU POTENTIEL DANGEREUX DES SUBSTANCES Les substances chimiques sont susceptibles de provoquer diffärents types d effet, en fonction de la duräe d exposition des cibles Ç ces substances. Les effets chroniques sont susceptibles d apparaütre suite Ç une exposition prolongäe Ç des doses faibles. L'Ävaluation du potentiel dangereux des substances chimiques, ou Ägalement identification des dangers, consiste Ç identifier les effets indäsirables qu'une substance est intrinséquement capable de provoquer chez l'homme. Ces effets peuvent Ñtre de diffärents types : effets systämiques, effets cancärigénes, effets mutagénes, effets sur la reproduction et le däveloppement. Ces informations peuvent mettre en Ävidence si plusieurs substances considäräes ont des effets communs sur des organes cibles communs, induits par le mñme mäcanisme d'action. L identification du potentiel dangereux des diffärentes substances chimiques, retenues dans le cas du plan d Äpandage des boues de la station urbaine considäräe dans la präsente Ätude, est räcapituläe en annexe A du präsent rapport pour les expositions aiguâs et chroniques. 3.2 EVALUATION DES RELATIONS DOSE-EFFET L Ävaluation des relations dose-effet consiste Ç däfinir une relation quantitative entre la dose ingäräe ou la concentration inhaläe et l'incidence de l'effet dälätére. Cette relation est traduite par les Valeurs Toxicologiques de RÄfÄrence (VTR). La mäthodologie d analyse et de choix des Valeurs Toxicologiques de RÄfÄrence (VTR) des diffärentes substances considäräes se däcompose en deux Ätapes, et a ÄtÄ däcrite dans le guide mäthodologique [INERIS, 2007] SELECTION DES VTR POUR LES EFFETS CHRONIQUES A SEUIL ET SANS SEUIL L ensemble des diffärentes VTR disponibles dans les bases de donnäes consultäes, pour les diffärentes substances concernäes par l Äpandage de boues, a ÄtÄ mentionnä dans le guide mäthodologique [INERIS, 2007]. Le präsent document ne reprend pas en dätail ces donnäes, mais se focalise sur le choix d une VTR parmi celles existantes, selon la mäthodologie däfinie dans le guide. Les analyses et les choix des VTR sont expliquäs en dätail Ç l annexe B. Le tableau 8 et le tableau 9 synthätisent les choix räalisäs dans le cadre de la präsente Ätude pour les effets Ç seuil et le tableau 10 pour les effets sans seuil. version 1 du 15 octobre /47

20 cadmium chrome III cuivre mercure inorganique mercure organique nickel plomb zinc PCB * benzo[a] pyrçne fluoranthçne benzo[b] fluoranthçne voie orale (hors alimentation) DJTo mg/kg.j 10-3 [US EPA, 1985] 1,5 [US EPA, 1998] 0,14 [RIVM, 2001] nc 10-4 [US EPA, 2001] 0,02 [US EPA, 1996] 3, [OMS, 2004] 0,3 [US EPA, 1992] [OMS, 2003] nc [US EPA, 1993] nc effet critique rein non pråciså foie, rein dåveloppement neuropsychologique croissance plombåmie sang systçme immunitaire œil foie CT mg/m [OEHHA, 2003] [RIVM, 2001] 10-3 [RIVM, 2001] [US EPA, 1995] nc [RIVM, 2001] [OMS, 2000] pv 0, [RIVM, 2001] nc pv voie inhalation effet critique rein, appareil respiratoire appareil respiratoire foie systçme nerveux appareil respiratoire plombåmie croissance foie * PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et 180 ; pv : pas de valeur ; nc : non concernå ; DJTo : dose journaliçre tolårable par voie orale ; CT : concentration tolårable Tableau 8 : VTR sälectionnäes dans le cadre de la präsente Ätude pour les effets chroniques Ñ seuil par les voies orale (hors exposition par ingestion d aliments) et inhalation. En cohårence avec le guide måthodologique [INERIS, 2007], des VTR spåcifiques Ñ la voie á ingestion d aliments à ont ÅtÅ recherchåes. Ces valeurs sont råcapitulåes dans le tableau 9. Au vu des donnåes disponibles, ces VTR ne concernent que les ÅlÅments traces måtalliques. nc 18/47 version 1 du 15 octobre 2007

21 adulte enfant DJTa (mg/kg.j) source DJTa (mg/kg.j) source effet critique Cd Cr III Cu Hg inorganique Hg organique Ni Pb Zn 1, , , , , , , , JECFA, 2003 CSAH, 2003 JECFA, 1982 JECFA, 2003 JECFA, 2003 AFSSA, 2001 JECFA, 2000 CSHPF, , , , , , , , , JECFA, 2003 rein CSAH, 2003 non pråciså JECFA, 1982 foie, rein JECFA, 2003 JECFA, 2003 dåveloppement neuropsychologique AFSSA, 2001 DJTa : dose journaliçre tolårable par voie ingestion d aliments JECFA, 2000 croissance plombåmie CSAH, 2003 Tableau 9 : VTR sälectionnäes dans le cadre de la präsente Ätude pour les effets chroniques Ñ seuil par voie Ö ingestion d aliments Ü. sang voie orale voie inhalation ERU o (mg/kg.j) -1 ERU i (mg/m 3 ) -1 cadmium pv 1,8 [US EPA, 1992] chrome III nc nc cuivre nc nc mercure inorganique nc nc mercure organique nc nc nickel pv 0,38 [OMS, 2000] plomb nc nc zinc nc nc PCB * Enfant : 2 Adulte : 0,4 [US EPA, 1997] pv benzo[a]pyrçne 0,2 [RIVM, 2001] 1,1 [OEHHA, 2002] fluoranthçne (FET de 0,001) 1, (FET de 0,001) benzo[b]fluoranthçne (FET de 0,1) 1, (FET de 0,1) * PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et 180 pv : pas de valeur ; nc : non concernå ; ERUo : excçs de risque unitaire par voie orale ; ERUi : excçs de risque unitaire par voie inhalation ; FET : facteur d Åquivalence toxique Tableau 10 : VTR sälectionnäes dans le cadre de la präsente Ätude pour les effets chroniques sans seuil par voies orale et inhalation. version 1 du 15 octobre /47

22 3.2.2 CALCUL DE RELATIONS DOSE-EFFET EN L ABSENCE DE VTR METHODES DE CALCULS En l absence de valeur toxicologique de räfärence (cases notäes á pv à dans le tableau 8 et le tableau 10), l approche proposäe par l INERIS [2007] est d estimer ces valeurs selon les mäthodes däcrites ci-aprés : - en prioritä par därivation d une valeur subchronique, si elle existe pour la substance et pour la voie considäräe, en appliquant un facteur de säcuritä de 10 en raison du temps d exposition non adaptä de la valeur subchronique ; - Ñ dåfaut, par dårivation voie Ñ voie entre les voies orale et inhalation lorsque des effets adverses communs Ñ ces deux voies sont connus, selon les relations : - CT V i = DJTo m o ERUi m o = ERUo i V - oä m est la masse corporelle et V le volume d air inhalä par jour (les valeurs moyennes retenues sont präcisäes dans le tableau 19), et oä o et i sont respectivement les taux d absorption par voie orale et par voie inhalation. Si ces valeurs ne sont pas connues, elles sont prises par dåfaut Ågale Ñ 1. Les valeurs de o et de i sont råcapitulåes dans le tableau Les valeurs calculåes par dårivation ne sont pas considåråes comme des valeurs toxicologiques de råfårence, dans la mesure oé les instituts spåcialisås dans l Åtablissement de telles VTR n ont pas souhaitå recourir par eux-mãmes Ñ de telles dårivations. NÅanmoins, ces estimations sont råalisåes dans l objectif de rester conservatoire en proposant une valeur, la plus pertinente possible compte tenu des informations disponibles, pour les voies d exposition considåråes en l absence de VTR. Pour ce qui est de la voie par contact cutanå, l INERIS propose de ne pas calculer de relations dose-effet dårivåes des VTR existantes pour la voie orale, en cohårence avec le positionnement actuel de la DGS (Direction GÅnÅrale de la SantÅ) et de l OPERSEI (Observatoire des Pratiques de l Evaluation des Risques Sanitaires dans les Etudes d Impact) VALEURS DES TAUX D ABSORPTION Pour les diffårentes substances considåråes, les calculs de doses journaliçres d exposition administråes par voie contact cutanå et de dårivations voie Ñ voie impliquent de disposer des taux d absorption pour les diffårentes voies d exposition considåråes. Ces taux sont råcapitulås dans le tableau 11. Cd Cr III Cu Hg organique Hg inorganique o (%) 5,0 0, ,7 Ni Pb Zn PCB B[a]P 5 (adulte) 20 (enfant) 8, i (%) nd nd nd 80 nd nd : non dåterminå (dans ce cas la valeur, si elle est nåcessaire, est prise Ågale Ñ 100%) Tableau 11 : taux d absorption par voies orale et inhalation des diffärentes substances considäräes. Les valeurs du tableau 11 sont issues des fiches de donnåes toxicologiques et environnementales de l INERIS. 20/47 version 1 du 15 octobre 2007

23 RELATIONS DOSE-REPONSE CALCULEES POUR LES EFFETS A SEUIL Concernant les effets Ç seuil par voie orale, aucune relation dose-räponse n a besoin d Ñtre calculäe : soit une VTR existe pour cette voie, soit il n existe pas de VTR pour une exposition subchronique, soit il n existe pas de VTR pour la voie inhalation. Pour ce qui est des effets Ç seuil par voie inhalation, des relations dose-räponse sont susceptibles d Ñtre calculäes pour deux substances : le zinc et les autres HAP que le benzo[a]pyréne. Cependant, aucune därivation voie Ç voie ne sera effectuäe dans la mesure oä aucun effet adverse commun n a ÄtÄ mis en Ävidence entre les voies orale et inhalation pour ces deux substances RELATIONS DOSE REPONSE CALCULEES POUR LES EFFETS SANS SEUIL Concernant les effets sans seuil par voie orale, des relations dose-råponse sont susceptibles d ãtre calculåes pour deux substances : le cadmium et le nickel. Cependant, aucune dårivation voie Ñ voie ne sera effectuåe dans la mesure oé aucun effet adverse commun n a ÅtÅ mis en Åvidence entre les voies orale et inhalation pour ces deux substances. Pour ce qui est des effets sans seuil par voie inhalation, une relation dose-råponse est susceptible d ãtre calculåe pour une substance : les PCB. Une dårivation voie Ñ voie, Ñ partir de la voie orale, a ÅtÅ effectuåe puisqu il existe au moins un effet cancårigçne commun sur le foie. Les råsultats de cette dårivation pour les PCB sont donnås dans le tableau 12. Cible Voie inhalation ERUi (mg/m 3 ) -1 Adultes 0,114 Enfants 1,013 Tableau 12 : relations dose-räponse calculäes par därivation voie Ñ voie pour les effets sans seuil par voie inhalation des PCB. 3.3 EVALUATION DE L EXPOSITION CARACTERISTIQUES D EXPOSITION DES CIBLES Telles que dåfinies dans le guide måthodologique [INERIS, 2007], trois cibles principales sont considåråes dans le cadre de la pråsente Åtude : - les consommateurs de produits issus de parcelles amendåes ; - les riverains des parcelles amendåes ; - les agriculteurs propriåtaires des parcelles amendåes. Pour les riverains et les consommateurs, une distinction est faite conventionnellement entre les enfants (de 0 Ñ 6 ans) et les adultes (de 6 Ñ 70 ans). Pour chacune de ces cibles, les fråquences d exposition journaliçre aux parcelles amendåes considåråes pour råaliser les calculs d Åvaluation de risques sont råsumåes dans le tableau 13. version 1 du 15 octobre /47

24 DurÅe journaliçre d exposition aux parcelles amendåes (h/j) Jours d exposition dans l annåe (j/an) FrÅquence d exposition (-) Consommateurs Riverains Agriculteurs adultes enfants adultes enfants adultes 0 0 1,0 2,0 8, % 0% 0,3% 2,1% 9,1% Tableau 13 : caractäristiques d exposition des cibles riverains et consommateurs adultes et enfants aux parcelles amendäes. ConformÅment Ñ la dåfinition qui en est donnåe dans le guide måthodologique [INERIS, 2007], il est supposå que les consommateurs de produits issus de parcelles amendåes ne fråquentent pas ces parcelles. Pour les riverains, il est supposå qu ils se promçnent aux abords des parcelles amendåes uniquement pendant la moitiå de l annåe la plus propice : soit les 26 semaines d ÅtÅ. Pour les riverains adultes, il est ainsi considårå qu ils sont exposås 1 heure par jour, un jour par semaine, pendant 26 semaines (soit 26 jours d exposition). Pour les riverains enfants, il est considårå qu ils sont exposås 2 heures par jour, tous les jours des 8 semaines de vacances d ÅtÅ et 2 jours par semaines durant les 18 autres semaines propices Ñ la promenade (soit = 92 jours d exposition). Les cibles agriculteurs sont considåråes comme des adultes. Pour calculer leurs paramçtres d exposition, plusieurs approches sont possibles. Les donnåes de juillet 2001 du Bureau de Coordination du Machinisme Agricole permettent d appråhender les performances horaires de divers travaux agricoles : - semis (toutes cultures) : 1 ha/h ; - Åpandage de matiçres fertilisantes (toutes cultures) : 3 ha/h ; - entretien des cultures (seules les pommes de terre sont concernåes) : 0,4 ha/h ; - råcolte de lågumes-racine : 0,8 ha/h ; - råcolte de pommes de terre : 0,3 ha/h ; - råcolte de cåråales : 2 ha/h ; - råcolte de maçs : 1,5 ha/h ; - travail du sol aprçs cultures (seules les cåråales sont concernåes) : 1,5 ha/h. A partir de ces donnåes, il apparaät que la culture des pommes de terre est la plus consommatrice en temps : 7,2 heures par hectare et par an. Ces chiffres peuvent ãtre rapprochås d autres sources de donnåes disponibles comme par exemple celles de l Office National Interprofessionnel des CÅrÅales (ONIC) ou du Centre de Gestion Agricole de l Ouest (CEGAO), et qui font Åtat d un temps de travail moyen de 5 h/ha.an pour un agriculteur. Dans le cadre d une approche majorante, il est considårå que la cible agriculteur consacre 8 heures par hectare sur un plan d Åpandage moyen de 100 ha, d oé une duråe d exposition de 800 heures/an aux terres amendåes, soit une fråquence d exposition de 9,1% de leur temps. 22/47 version 1 du 15 octobre 2007

25 3.3.2 SCHEMA CONCEPTUEL DE L EXPOSITION Pour l exposition chronique, dans le cas du plan d Äpandage de la station d Äpuration urbaine considäräe dans la präsente Ätude, les voies d exposition directes, Ç partir de la source secondaire de contamination (les sols amendäs) sont de deux types : - voies d exposition directes : ingestion de terre en provenance des sols amendås ; inhalation de particules de terre en provenance des parcelles amendåes ; - voies d exposition indirectes : ingestion de vågåtaux cultivås sur des parcelles amendås ; ingestion d animaux ÄlevÄs Ç partir de vägätaux cultiväs sur des parcelles amendäs. En cohärence avec le positionnement actuel de la DGS (Direction GÄnÄrale de la SantÄ) et de l OPERSEI (Observatoire des Pratiques de l Evaluation des Risques Sanitaires dans les Etudes d Impact), la voie d exposition par contact cutanä n est pas prise en compte dans la mesure oä l approche quantitative n est pas räalisable faute de pouvoir calculer des relations dose-effet däriväes des VTR existantes pour la voie orale. Un schäma conceptuel d exposition, räsumant les voies d exposition ainsi prises en compte, est proposä par la figure 1. Sol voie directe ingestion, inhalation de poussiçres Riverains Agriculteurs Animaux terrestres ingestion voie indirecte VÄgÄtaux ingestion voie indirecte Consommateurs Riverains Agriculteurs Figure 1 : schäma conceptuel d exposition dans le cas de l Äpandage des boues de la station urbaine considäräe dans la präsente Ätude PARAMETRES DE TRANSFERT Sur la base des vecteurs de transfert identifiås dans le schåma conceptuel, les concentrations en substances chimiques dans les diffårents compartiments environnementaux doivent ãtre dåterminåes. Dans le cas pråsent, la modålisation du transfert des substances chimiques Ñ partir des boues et/ou des sols est privilågiåe du fait de l absence de mesures råalisåes directement sur les vågåtaux consommås (cf. section ). L utilisation d un modçle de transfert nåcessite la sålection de valeurs de paramçtres adaptåes, effectuåe Ñ partir d un examen de donnåes bibliographiques (y compris les donnåes spåcifiques disponibles dans les dossiers de demande d autorisation d Åpandage). version 1 du 15 octobre /47

26 TRANSFERT VERS LES VEGETAUX CULTIVES Transfert racinaire et aårien pour chaque vågåtal En l absence de mesures spåcifiques sur les vågåtaux cultivås sur les parcelles amendåes ÅtudiÅes dans le cadre de la pråsente Åtude, le transfert vers les vågåtaux cultivås est estimå selon les principes dåveloppås dans le guide måthodologique [INERIS, 2007] par l utilisation d un facteur de bioconcentration (BCF). Celui-ci est issu en prioritå de la littårature, en sålectionnant uniquement les expårimentations les plus proches des conditions d Åpandage observåes dans le cas de la pråsente Åtude (sol amendås, quantitå de boue apportåe, expårimentation de plein champ privilågiåe...). Si aucune valeur de la bibliographie ne peut ãtre exploitåe, alors, la valeur du BCF est estimåe selon les relations empiriques suivantes : pour les organiques log BCF = 1,588-0,578 ë log K ow pour les inorganiques ln BCF = 2,67-1,12 ë ln K d [Versluijs et al., 1998] [Baes, 1982] oé BCF est le facteur de bioconcentration exprimå en poids sec de vågåtaux, K ow le coefficient de partage octanol-eau de la substance, K d le coefficient de partage sol-solution de la substance. Pour les BCF calculås Ñ partir de ces relations empiriques, le recours Ñ des valeurs de K d ou de K ow est nåcessaire. Ces valeurs ont ÅtÅ choisies dans les fiches de donnåes toxicologiques et environnementales de l INERIS. Elles sont råcapitulåes dans le tableau 14. mercure inorganique K d = 6, benzo[a]pyrçne K ow = 1, mercure organique K ow = 5, fluoranthçne K ow = 7, PCB * K ow = 1, benzo[b]fluoranthçne K ow = 1, * PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et 180 Tableau 14 : valeurs de K d et de K ow sälectionnäes. Les valeurs de BCF issues de la litterature proviennent toutes d expärimentations en plein champ. Il est donc lägitime de considärer que ces valeurs reflétent Ç la fois le transfert racinaire et le transfert aärien. En revanche pour les BCF calculäs Ç partir de relations empiriques, les auteurs de ces relations präcisent explicitement que ces calculs ne prennent en compte que le transfert racinaire. Le däpãt foliaire de particules de sol amendä doit alors Ñtre Ägalement considärä. Celui-ci est supposä intervenir uniquement au niveau des produits vägätaux cultiväs dont la partie consommäe est aärienne. Ainsi, dans le cas präsent, le transfert foliaire est supposä se produire uniquement pour les cäräales et le fourrage. Dans ce cas, et en l absence de donnäes de la littärature pour le transfert foliaire, la concentration C dep dans les organes aåriens du vågåtal attribuable Ñ la dåposition atmosphårique a ÅtÅ estimåe Ñ partir de la concentration C dust en poussiéres dans l air selon l Äquation suivante [Shell, 1995] : C dep fin DR Y f v Ei o Ei (1 e 1 fei t f t e e ) C dust 24/47 version 1 du 15 octobre 2007