Agathe Rumeau Faculté de pharmacie Université d Auvergne Place Henri Dunant CLERMONT-FERRAND

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1 Faculté de pharmacie Université d Auvergne Place Henri Dunant CLERMONT-FERRAND Atmo Auvergne La Pardieu 21, allée Evariste Galois AUBIERE EVALUATION DES RISQUES SANITAIRES DES PESTICIDES DETECTES DANS L AIR LORS DE LA CAMPAGNE DE MESURE D ATMO AUVERGNE EN 2005 Master 2 : Science du Risque dans le domaine de la Santé Année 2005/2006 Maître de stage : Justine Gourdeau Atmo Auvergne / Alain Blineau DRASS Tuteur de stage : Chantal Savanovitch Université d Auvergne

2 Faculté de pharmacie Université d Auvergne Place Henri Dunant CLERMONT-FERRAND Atmo Auvergne La Pardieu 21, allée Evariste Galois AUBIERE EVALUATION DES RISQUES SANITAIRES DES PESTICIDES DETECTES DANS L AIR LORS DE LA CAMPAGNE DE MESURE D ATMO AUVERGNE EN 2005 Master 2 : Science du Risque dans le domaine de la Santé Année 2005/2006 Maître de stage : Justine Gourdeau Atmo Auvergne / Alain Blineau DRASS Tuteur de stage : Chantal Savanovitch Université d Auvergne 2

3 REMERCIEMENTS Je tiens à remercier Mr Pellier, directeur d Atmo Auvergne, pour m avoir accueillie et pour m avoir permis de réaliser mon stage au sein de l association. Je remercie aussi plus particulièrement Justine Gourdeau, ingénieur d études, pour m avoir encadrée et conseillée tout au long de ce stage. Ces recommandations m ont permis de progresser et de me perfectionner dans le domaine de l évaluation des risques. Je remercie également Alain Blineau, ingénieur du génie sanitaire de la Drass, qui m a suivie pendant tout la période de mon stage afin de m apporter son expérience et les connaissances nécessaires pour réaliser une évaluation des risques. Enfin, mes remerciements vont à toute l équipe d Atmo Auvergne pour son accueil chaleureux, sa gentillesse et son aide durant toute cette période. 3

4 RESUME Une évaluation des risques sanitaires liés à la présence de pesticides dans l air a été réalisée à partir de la campagne de mesure 2005 d Atmo Auvergne. Cette campagne a été conduite sur deux sites, un rural, Entraigues et un urbain, Montferrand, de mars à octobre L objectif de cette étude est d essayer de déterminer la probabilité que survienne un effet néfaste pour la santé de la population suite à l exposition aux produits détectés. Pour cela cette étude reprend les quatre étapes de la démarche d une évaluation des risques : - Identification des dangers, des effets sanitaires correspondants aux pesticides recherchés. - Recherche des données toxicologiques pertinentes concernant les substances retenues dans l étude et sélection de la valeur toxicologique de référence. - Estimation des expositions à partir des résultats métrologiques et de la population par l intermédiaire des similarités de chaque surface agricole utile entre les cantons et estimation de la dose d exposition par l intermédiaire des mesures réalisées. - Caractérisation des risques sanitaires pour la population potentiellement exposée. Les résultats de cette étude ne permettent pas de mettre en évidence des risques sanitaires élevés imputables à l inhalation des produits phytosanitaires retrouvés dans l air lors de la campagne de mesures d Atmo Auvergne. Actuellement, le lindane représenterait la part la plus élevée du risque pour la population exposée. Cependant des réserves doivent être faites en ce qui concerne la précision de ces conclusions compte tenu des nombreuses difficultés auxquelles se heurtent une telle démarche, notamment le choix des substances recherchées, le manque de données toxicologiques et physico-chimiques, le choix et l extrapolation des VTR et l estimation de la dose d exposition. ABSTRACT Atmospheric pesticides measurements realized by Atmo Auvergne were used to perform health risk assessment. Two different sites, one rural in Entraigues and one urban in Montferrand, were studied from March to October The purpose of this study is to estimate the possible negative effect on the health after a long life exposition to the detected products. Thus, this health risk assessment is broken down into four steps: - Hazard health identification - Research of the approximate toxicological reference value for the measured pesticides - Exposure assessment based on the concentration and on the population concerned. This population was determinate with the utilized agricultural area. - Risk characterization for the exposed population This study doesn t highlight a health risk of pesticides inhalation. Lindane represents the highest risk for general population health. Nevertheless, this analysis came up against some difficulties such as pesticide choice, lake of toxicological and chemical information, RTV choice and extrapolation, and exposure assessment. 4

5 ABREVIATIONS Acta AASQA ATSDR DJA Drass DRAF DIREN ERC ERI ERU ERS IARC ID ICPE Ineris Inra InVS IRIS IUR OEHHA OMS QD RfD SAU SIRIS SRPV US EPA VTR Association de coordination technique agricole Association Agréée pour la Surveillance de la Qualité de l Air Agency for Toxic Substances and Disease Registry, USA Dose Journalière Acceptable Direction Régionale des Affaires Sanitaires et Sociales Direction Régionale de l Agriculture et de la Forêt Direction Régionale de l Environnement Excès de Risque Collectif Excès de Risque Individuel Excès de Risque Unitaire Evaluation des risques sanitaires International Agency for Research on Cancer Indice Danger Installations Classées pour la Protection de l Environnement Institut national de l environnement et des risques Institut national de recherche agronomique Institut de Veille sanitaire Integrated Risk Information System Inhalation Unit Risk Office Environmental Assessment Organisation Mondiale de la Santé Quotient Danger Reference Dose Surface Agricole Utile Système d Intégration des Risques par Interaction des Scores Service Régional de la Protection des Végétaux Environmental Protection Agency (USA) Valeur Toxicologique de Référence 5

6 TABLE DES MATIÈRES I PRESENTATION D ATMO AUVERGNE...8 II CARACTERISATION DES PESTICIDES...9 II.1 Généralités sur les pesticides... 9 II.1.1 Définition... 9 II.1.2 Voies de transfert et d exposition... 9 II.1.3 Utilisation des pesticides II.2 Critères de choix des pesticides recherchés II.2.1 Quantité et utilisation des pesticides II.2.2 Faisabilité technique et autres études II.2.3 Critères physico-chimiques II.2.4 Critères de toxicité II.2.5 Liste des pesticides recherchés et détectés III IDENTIFICATION DES DANGERS...16 III.1 Effets aigus III.2 Effets chroniques : effets cancérigènes et non cancérigènes III.2.1 Effets cancérigènes III.2.2 Effets non cancérigènes IV IDENTIFICATION DES RELATIONS DOSE-REPONSE DES PESTICIDES 20 IV.1 Valeurs toxicologiques de référence IV.2 VTR des pesticides recherchés sur les deux sites IV.2.1 VTR avec seuil IV.2.2 VTR sans seuil V ESTIMATION DE L EXPOSITION DES POPULATIONS...27 V.1 Concentration en pesticides mesurés dans l air V.1.1 Résultats de la campagne d Atmo Auvergne V.2 Représentativité spatiale des mesures V.2.1 Rapprochement du résultat des mesures avec l activité agricole du secteur V.2.2 Cartographie de la zone d exposition V.3 Estimation des doses d exposition VI CARACTERISATION DES RISQUES...37 VI.1 Calcul du risque pour les effets à seuils VI.2 Caractérisation du risque pour les effets sans seuil VII DISCUSSION SUR LES LIMITES DE CETTE DEMARCHE...41 VII.1 Choix des substances détectées dans l air VII.2 Choix de la voie de transfert VII.3 Choix et extrapolation des VTR VII.4 Estimation de la population VII.5 Estimation de la dose d exposition VII.6 Caractérisation des risques

7 Introduction Une partie des pesticides est dispersée dans l atmosphère soit lors de l application, soit par évaporation ou par envol à partir des plantes ou des sols sur lesquels ils ont été répandus. Leur présence dans l air est essentiellement due à un usage agricole et suscite des interrogations du point de vue sanitaire notamment en France, qui est le troisième utilisateur mondial de pesticides et le premier en Europe. Atmo Auvergne, association de surveillance de la qualité de l air, a réalisé une première campagne de mesure de mars à octobre 2005 pour quantifier les pesticides susceptibles d être présents dans l atmosphère de la région Auvergne. Une liste de 52 pesticides a été déterminée selon différents critères (toxicité, utilisation ) et ces molécules ont été recherchées sur deux sites, un site urbain (Montferrand) et un site rural (Entraigues). Ces prélèvements ont révélé la présence d une vingtaine de pesticides dans l air sur chaque site avec une quinzaine de molécules communes. Pour apprécier la signification sanitaire de ces données, la Drass en collaboration avec Atmo Auvergne, a souhaité exploiter ces résultats en s inspirant de la méthode normalisée d évaluation des risques sanitaires (ERS). L objectif est d essayer de déterminer le risque que peut représenter ces molécules pour les populations exposées c'est-à-dire la probabilité que survienne un effet néfaste suite à l exposition à ces molécules, et d essayer d apporter une réponse aux nombreuses questions que suscitent les risques potentiels associés aux produits phytosanitaires. Ainsi, nous étudierons essentiellement les effets chroniques et par inhalation qui correspondent à des effets résultants d une exposition aérienne de longue durée. La démarche pour réaliser cette ERS, se décompose en quatre étapes : - Recueil des données disponibles sur les produits phytosanitaires, étape de définition, d élaboration des conditions d utilisation des pesticides au niveau local et d analyse des modalités de sélection des pesticides recherchés pendant la campagne Identification des dangers, effets toxiques potentiels des pesticides et recherche de valeur toxicologique de référence pour déterminer à partir de quel niveau d exposition l effet visé peut survenir, ou bien quelle est sa probabilité de survenue. - Estimation des expositions des populations, en s appuyant sur les données environnementales disponibles. - Caractérisation des risques, afin de juger si, en l état actuel des connaissances, les populations exposées peuvent potentiellement développer un effet sanitaire non désirable. 7

8 I Présentation d Atmo Auvergne Atmo Auvergne, association de surveillance de la qualité de l air en Auvergne, est régie par la loi du 1 er juillet Elle fait partie des 41 associations agréées par le Ministère de l écologie et du développement durable pour la surveillance de la qualité de l air. Elle est membre de la fédération Atmo. Les missions d Atmo Auvergne sont de mesurer, d informer et d étudier. L association assure la gestion et le bon fonctionnement du réseau de mesure de la pollution atmosphérique dans les départements de l Allier, du Cantal, de la Haute-Loire et du Puyde-Dôme. Pour cela, elle dispose de capteurs à la pointe de la technologie et d un système informatique d exploitation spécifique. Les résultats des mesures sont portés à la connaissance du public par tous les moyens appropriés. De multiples polluants sont mesurés depuis plusieurs années (SO 2, NO 2, O 3, pollens ) sur une trentaine de sites, fixes ou mobiles, répartis dans toute l Auvergne. Au-delà de cette surveillance continue, Atmo Auvergne mène des études, plus ponctuelles, spécifiques : mesures de métaux lourds, d hydrocarbures aromatiques polycycliques C est ainsi qu une première campagne de mesure des pesticides a été engagée en 2005, avec le soutien financier de la DRASS et du Conseil Régional. Cette étude est la première de ce type menée en Auvergne et elle a permis de dégager de nombreux résultats extrêmement intéressants. 8

9 II Caractérisation des pesticides II.1 Généralités sur les pesticides II.1.1 Définition Le terme pesticide désigne les substances ou préparations utilisées pour la prévention, le contrôle ou l élimination d organismes jugés indésirables pour les cultures, qu il s agisse de plantes, d animaux, de champignons ou de bactéries. Il existe plusieurs familles de pesticides : - Les insecticides, destinés à tuer les insectes nuisibles, et qui sont généralement les substances les plus toxiques. - Les herbicides, qui luttent contre les plantes qui pourraient entrer en concurrence avec les espèces cultivées. - Les fongicides, qui visent à éliminer les champignons et les moisissures nuisibles aux cultures. - Les acaricides, les taupicides, les molluscides, les nématicides, les rodenticides, les algicides, les corvicides II.1.2 Voies de transfert et d exposition Les produits phytosanitaires peuvent contaminer différents compartiments de l environnement : l air, le sol, l eau ainsi que les aliments. La population générale peut donc être exposée à ces pesticides soit par pénétration cutanée, soit par ingestion, soit par inhalation. Dans le cadre de cette étude, les composés étant détectés dans l air, la voie d exposition explorée est l inhalation. La contamination de l atmosphère par les pesticides s effectue de trois manières différentes (Cf. Figure1) : - La dérive lors de l application qui correspond à la proportion de produits phytosanitaires passant dans l atmosphère lors de la pulvérisation. Ces pertes sont variables selon le type de pulvérisation, les conditions climatiques, la nature des champs et des cultures. - La volatilisation après l application du traitement, à partir des sols, de la végétation et de l eau. Ces pertes pouvant représenter jusqu à 90% de la dose appliquée (Air Pays de la Loire, 2002). - L érosion éolienne, sensible surtout dans les régions ventées et sur les grandes plaines dégagées, pour les cultures à faible couvert végétal. 9

10 Figure 1 : Voies de transfert des pesticides dans l environnement (Lig air, 2001) La fraction de pesticides passant dans l atmosphère dépend aussi de plusieurs facteurs liés aux caractéristiques intrinsèques du produit, au sol, à la méthode d application, aux conditions météorologiques. II.1.3 Utilisation des pesticides II Origine Les produits phytosanitaires passent dans l air essentiellement lors des périodes de traitement, au printemps et à la fin de l été. La présence des pesticides dans l atmosphère est essentiellement liée à l activité agricole, mais elle est également due à d autres utilisations : traitements des voiries, voies ferrées, espaces verts, jardinage Ainsi, les collectivités, les services de l Etat, la SNCF et les particuliers sont également des usagers de produits phytosanitaires. II Contexte En France, actuellement, plus de 500 substances actives sont utilisées et environ 5000 spécialités commerciales (contenant une ou plusieurs substances actives auxquelles sont associées des adjuvants) sont disponibles sur le marché français. En Auvergne, les produits phytosanitaires sont utilisés essentiellement pour le traitement des céréales (blé, orge ) qui représentent 59% des cultures et le traitement du maïs qui représente 20% de la surface agricole cultivée (SIRIS, FREDON, 2005). 10

11 II Réglementation L utilisation des pesticides est très réglementée en France et en Europe. Certains pesticides ont au cours des dernières années été interdits d emploi en raison de leur potentiel cancérigène et de leur persistance dans l environnement. Certains de ces pesticides interdits sont encore retrouvés dans les différents milieux environnementaux, soit en raison d applications frauduleuses, soit en raison de la résistance de ces composés dans les milieux naturels. Le lindane, par exemple, interdit depuis 1998, est encore retrouvé dans de nombreuses régions et suscite de nombreuses interrogations en ce qui concerne son origine (SRPV Picardie, 2006). L annexe 1 présente l ensemble des pesticides dont l utilisation est réglementée ou limitée. II.2 Critères de choix des pesticides recherchés Les pesticides recherchés durant la campagne de mesure de produits phytosanitaires d Atmo Auvergne ont été sélectionnés par un comité de pilotage composé de la Drass, de l association Phyt eauvergne, de la DRAF, de la DIREN, du Conseil Régional, de Lig air (AASQA, Association Agréée pour la Surveillance de la Qualité de l Air, Centre) et d Atmo Auvergne. La liste des pesticides a été établie selon plusieurs critères (Atmo Auvergne, 2005) : - le tonnage dans le département, - l utilisation sur les cultures prédominantes, - la faisabilité technique par le laboratoire d analyse, - la détection dans l air par d autres études menées en France, - les critères physico-chimiques, - la toxicité (d après la Dose Journalière Admissible, DJA). II.2.1 Quantité et utilisation des pesticides La quantité de produit utilisée joue un rôle prépondérant dans la concentration potentiellement mesurable d un produit dans l air. Plus une substance est utilisée, plus elle a de risque d être abondante dans le compartiment aérien. Dans le Puy-de-Dôme, les pesticides les plus utilisés sont essentiellement des herbicides pour le désherbage des céréales (74% des molécules utilisées dans le département en 2004 sont des herbicides). Ces produits sont majoritairement le Glyphosate, l Acétochlore, le Sulfosate, l Alachlore, le S-metolachlore, la Trifluraline (SIRIS, FREDON, 2005). Le Glyphosate, connu par de nombreux usagers pour sa présence dans le Round-up, n a pas pu être intégré dans la liste des pesticides recherchés, sa technique de prélèvement et d analyse étant actuellement en cours de développement. Le graphique ci-dessous représente les 25 pesticides les plus utilisés dans le Puy-de-Dôme en

12 Graphique 1 50 Quantité (tonnes) Glyphosate (sel d'isopropylamine) Acétochlore Sulfosate Alachlore Mecoprop (sels de sodium et S-Metolachlore Trifluraline Aclonifen Chlorméquat 2,4-d (sel de dimethylamine) Chlortoluron Prosulfocarbe Fenpropimorphe Tebuconazole Sulcotrione 2,4-mcpa (esters de 2-ethylhexyl) Chlorothanolil 2,4-mcpa (sels de potassium) Bentazone Phenmédiphame Diuron Fluroxypyr (ester 1-methylheptyl) Glyphosate (sel d'amonium) Isoproturon Pendiméthaline II.2.2 Faisabilité technique et autres études Les résultats des autres AASQA ont permis de mieux cibler les molécules analysables et détectables dans l atmosphère. Les pesticides fortement utilisés dans le Puy-de-Dôme comme l Alachlore, la Trifluraline, le S-metolachlore, le Fenpropimorphe, le Chlorothalonil, ont déjà été retrouvés dans de nombreuses régions comme la Bretagne, le Centre, la Franche Comté. (Atmo Franche Comté, 2005 ; Air Breizh, 2003 et 2004 ; Lig air, 2005a). Cette analyse des résultats des autres campagnes de mesure a également permis d ajouter à la liste des substances moins utilisées ou inutilisées dans le Puy-de-Dôme, comme le Lindane et le Tebutame interdits d emploi mais encore détectés dans l atmosphère, ainsi que l Oxadiazon, le Folpel, le Metazachlore... Le choix de ces substances a également été conditionné par leur possibilité d être analysés par le laboratoire (critère qui avait éliminé la mesure du Glyphosate). II.2.3 Critères physico-chimiques Les pesticides possèdent des caractères physico-chimiques qui favorisent ou non leur passage dans l air. Les principaux facteurs physiques qui influencent leur transfert dans l atmosphère sont la constante de Henry, la pression de vapeur et la demi-vie dans l air. La capacité à se volatiliser a été un critère déterminant pour rechercher certains composés dans l air (Gouzy. A, Farret. R, 2005). La constante de Henry permet de quantifier le degré de partition à l équilibre d une substance entre la solution dans laquelle elle est dissoute et l air. Une substance est considérée comme volatile dès que sa constante de Henry est supérieure à 10E-5 pa.m 3.mol

13 La pression de vapeur, pression partielle de vapeur d un corps pur à partir de laquelle une partie du corps pur passe sous forme liquide, permet d évaluer le potentiel de volatilisation. Plus elle est importante, plus le composé est volatile. La demi-vie dans l air représente la persistance dans l air d une substance : plus elle augmente, plus le temps de rémanence des substances dans le compartiment aérien augmente et donc plus la fréquence de détection augmente aussi. L association de ces trois critères et de la quantité de pesticide utilisée en Auvergne permet de connaître la capacité hypothétique des produits à se retrouver dans l air, ainsi que d identifier les molécules très volatiles. L annexe 2 associe ces trois facteurs ainsi que la quantité utilisée de ces composés afin de hiérarchiser les molécules actives utilisées localement selon leur probabilité à être retrouvée dans l air. Cette annexe réunit aussi la nature, et la dose journalière admissible pour chaque composé. Ces critères ne sont pas établis pour tous les composés. Le tableau ci-dessous présente les 30 premières substances utilisées dans le Puy-de- Dôme les plus susceptibles de passer dans l air (substances pour lesquelles les trois facteurs physico-chimiques ont été trouvés). Tableau 1 : Substances utilisées dans le Puy-de-Dôme, de la plus volatile à la moins volatile. Matières Actives Quantité en 2004 dans le Puy-de-Dôme (tonnes) (1) Constante de Henry (pa.m3.mol-1) (2) Pression Vapeur (pascal) (3) Demi-vie dans l'air (heures) (4) Produit (1*2*3*4) Flurochloridone 1,58E+00 8,92E+03 4,40E-04 1,72E+01 1,07E+02 Métaldéhyde 1,99E-01 3,50E+00 6,60E+00 4,40E+00 2,02E+01 Trifluraline 7,30E+00 1,68E+01 1,37E-02 5,40E+00 9,07E+00 Téfluthrine 4,50E-02 2,00E+02 1,07E-02 7,50E+00 7,22E-01 Procymidone 8,30E-01 1,10E+00 1,78E-02 1,71E+01 2,78E-01 Pendiméthaline 1,80E+00 3,80E+00 4,03E-03 4,20E+00 1,16E-01 Chlorothanolil 2,20E+00 2,50E-02 7,70E-05 2,10E+04 8,89E-02 Fluazinam 3,00E-02 4,10E-01 1,50E-03 2,00E+03 3,69E-02 Dichlobenyl 8,70E-04 6,70E-01 6,73E-02 7,53E+02 2,95E-02 Dichlorvos 4,60E-02 2,60E-02 1,60E+00 1,36E+01 2,60E-02 Prosulfocarbe 3,40E+00 1,00E-01 7,00E-03 3,90E+00 9,28E-03 Bifénox 7,10E-01 3,00E-01 3,20E-04 1,22E+02 8,32E-03 Endosulfan 3,10E-01 5,40E-01 8,30E-04 1,57E+01 2,18E-03 Aldicarbe 1,60E-02 5,30E-01 1,33E-02 1,39E+01 1,57E-03 Fenpropidine 7,30E-01 8,70E-02 2,10E-02 1,10E+00 1,47E-03 Triallate 1,59E-02 1,50E+00 1,34E-02 3,90E+00 1,25E-03 Acétochlore 3,40E+01 4,27E-03 2,90E-03 2,60E+00 1,09E-03 Fenpropimorphe 2,90E+00 1,60E-01 2,30E-03 9,00E-01 9,60E-04 Diméthénamide 1,15E+00 8,63E-03 3,72E-02 2,40E+00 8,86E-04 Benfluraline 1,21E-01 2,90E-01 3,70E-03 5,80E+00 7,53E-04 Propachlore 7,70E-01 3,70E-03 3,00E-02 6,10E+00 5,21E-04 Pyridabene 8,00E-04 7,80E+01 2,56E-03 3,10E+00 4,95E-04 Alpha-HCH 5,00E-04 6,80E-01 6,00E-03 2,24E+02 4,57E-04 Chlorprophame 1,16E-01 4,70E-02 2,40E-02 3,20E+00 4,19E-04 Toclophos-methyl 2,00E-04 1,60E+01 5,74E-02 2,10E+00 3,86E-04 Ethoprophos 2,57E-01 1,61E-02 4,65E-02 1,90E+00 3,66E-04 Alachlore 1,51E+01 2,10E-03 2,90E-03 2,80E+00 2,57E-04 S-Metolachlore 7,40E+00 2,20E-03 3,70E-03 3,50E+00 2,11E-04 13

14 En dehors de ces critères physico-chimiques propres à chaque substance, le passage dans l atmosphère d une substance dépend également des conditions climatiques comme l humidité du sol, la température, le vent... II.2.4 Critères de toxicité Les pesticides sont également définis par leurs critères toxicologiques qui permettent d estimer les effets indésirables sur la santé humaine. Il était donc indispensable de rechercher les pesticides ayant des effets néfastes importants pour la santé. Ces critères sont représentés par la dose journalière admissible, fixée suite à un examen approfondi de toutes les données et études scientifiques disponibles, et qui représente la quantité maximale d une substance ingérée quotidiennement, tout au long d une vie, sans risque appréciable pour la santé. Dans cette étude, il a été choisi de rechercher les pesticides possédant une DJA inférieure à 0.01 mg/kg/j indiquée dans l index phytosanitaire, Acta 2005 (Cf. Annexe 2). II.2.5 Liste des pesticides recherchés et détectés La liste finale des pesticides recherchés tient compte des différents critères établis cidessus. Elle est composée de 52 molécules, dont 31% d herbicides, 26% de fongicides et de 43% d insecticides. A noter que dans cette liste, les insecticides sont surreprésentés par rapport au faible volume qu ils représentent au regard du volume total des pesticides commercialisés dans le secteur agricole, en raison de leur toxicité généralement plus forte. Le tableau ci-dessous indique la liste des pesticides mesurés dans la campagne 2005 ainsi que leur type (F : fongicide, H : herbicide, I : insecticide). 14

15 Tableau 2 Matières actives Type Matières actives Type DDE, DDD, DDT I Fenoxaprop ethyl H Aclonifen H Fenpropimorphe F Alachlore H Fluzilazole F Alpha-HCH I Folpel F Atrazine H Gamma HCH (lindane) I Azoxystrobine F Hexaconazole F Captane F Isoproturon H Carbaryl I krésoxim-méthyl F Carbofuran I Malathion I Chlorothanolil F Metazachlore H Chlorpyriphos ethyl I Metolachlore H Chlortoluron H Oxadiazon H Cypermethrine (I) I Parathion-ethyl I Cypermethrine (II) I Parathion-methyl I Cypermethrine (III et IV) I Pendiméthaline H Cyprodinil F Phosmet I Deltamethrine I Propargite I Diazinon I Taufluvalinate I Dichlobenyl H Tebuconazole F Dichlorvos I Tebutame H Diflufenicanil H Terbuthylazine H Diuron H Tolylfluanide F Endosulfan I Trifluraline I Epoxiconazole F Vinchlozoline F Parmi ces produits phytosanitaires, les composés indiqués en rouge dans le tableau cidessus comme le Lindane, le Tebutame, la Terbuthylazine, le Metolachlore sont interdits et d autres, indiqués en italique, ne peuvent être utilisés que sous certaines conditions (Cf. Annexe 2). 15

16 III Identification des dangers Les pesticides peuvent provoquer des effets aigus ou chroniques en fonction de la durée et de la dose d exposition. III.1 Effets aigus L intoxication aiguë se manifeste immédiatement ou peu de temps (quelques minutes, quelques heures, quelques jours) après une exposition unique ou de courte durée à un pesticide. Le délai d apparition varie en fonction de la toxicité intrinsèque du produit utilisé, de la dose reçue, de la voie d absorption et de la sensibilité de la personne. Souvent, les signes ou les symptômes d une intoxication aiguë aux pesticides peuvent être attribués à d autres causes car ils ne sont pas toujours spécifiques des symptômes pouvant apparaître bénins et qui sont souvent des signes précurseurs d une intoxication grave. Les risques d intoxications les plus élevées apparaissent essentiellement lors de la manipulation du produit, en particulier lorsque le produit n est pas dilué. Les voies de contamination suspectées sont la peau, les systèmes respiratoire et digestif. Les signes symptomatiques les plus souvent rencontrés lors d une intoxication aiguë sont les céphalées, les nausées, les vomissements, les étourdissements, la fatigue, la perte d appétit et les irritations cutanée ou oculaire (Centre antipoison, 2000). Dans le cas d une intoxication aiguë modérée ou sévère, les symptômes peuvent être plus importants : crampes abdominales, diarrhée, nervosité, transpiration excessive, difficulté d attention, trouble de la vision, difficultés respiratoires, convulsions, coma. Une enquête sur les morts par intoxication, répertoriée en France par les centres antipoison et les centres de toxicovigilance de 1995 à 1998, révèle que 9% des intoxications sont dues aux produits phytosanitaires, soit 149 décès. III.2 Effets chroniques : effets cancérigènes et non cancérigènes L intoxication chronique survient généralement suite à l absorption répétée de faibles doses de pesticides pendant une longue durée. Le délai avant l apparition de symptômes ou de maladies peut être très long, il est donc souvent difficile de faire le lien entre l exposition chronique et les effets constatés. L évaluation des effets toxiques à long terme est complexe car de nombreux paramètres entrent en jeu comme la nature des composés et leurs propriétés toxicodynamiques, leur synergie, les différents types d exposition Les principaux effets d une exposition chronique aux pesticides sont des effets sur la reproduction, le développement, les systèmes immunitaires et endocriniens ainsi que des effets cancérigènes. III.2.1 Effets cancérigènes Les données actuelles sur le lien entre pesticides et cancers sont controversées chez l adulte. Cependant, des études sur des populations professionnellement exposées ont mis en évidence des corrélations entre l exposition à certains pesticides et l apparition 16

17 d affections localisées (Observatoire Régional de Santé de Bretagne, 2001 ; Air Breizh, 2003). Les atteintes cancéreuses seraient principalement des atteintes du système nerveux (tumeurs cérébrales), des atteintes hématologiques (leucémie, lymphome non hodgkinien ) ainsi que divers types de cancer (seins, prostate, reins.). Plus généralement, le risque potentiel est souvent évoqué dans la littérature et la sensibilité des enfants aux pesticides apparaît plus grande que celle de l adulte. Un accroissement du risque de cancer a été observé chez les fœtus et les enfants exposés. L exposition peut provenir du travail agricole des parents ou de contaminations domestiques de l habitat ou de l alimentation. Selon une étude de Zahm et al. (1998), l exposition des enfants à des pesticides a été le plus souvent associée à des tumeurs cérébrales et aux leucémies, avec des taux d accroissement du risque souvent supérieurs à ceux observés dans le cadre d expositions professionnelles à des pesticides (Comité de la prévention et de la précaution, 2002). Cependant il n y pas de consensus sur l existence d une augmentation du risque de cancer lors de l exposition aux produits phytosanitaires. Ces effets sont susceptibles d apparaître quelle que soit la dose reçue, puisque ce sont des effets sans seuil c'est-à-dire que la probabilité de survenue croît avec la dose, mais l intensité de l effet n en dépend pas. L hypothèse retenue est qu une seule molécule du produit utilisé peut provoquer un changement dans une cellule et être à l origine des effets décrits. Les molécules cancérigènes sont classées par deux organismes : le IARC (International Agency for Reasearch on cancer) et l US EPA (Environmental Protection Agency). La classification des produits sera variable selon la source et se fera selon 5 catégories : US EPA IARC Cancérigène chez l'homme A 1 Cancérigène probable chez l'homme B1et B2 2A Cancérigène possible chez l'homme C 2B Inclassable D 3 Probablement non cancérogène E 4 Parmi les produits recherchés dans la campagne 2005, certains peuvent avoir des effets cancérigènes et être classés comme tels par l un des deux organismes. La majorité des 52 substances recherchées sont classées comme cancérigènes possibles chez l homme par l US EPA et comme inclassables par le IARC (Cf. tableau 3). 17

18 Tableau 3 : Liste des pesticides recherchés, classés comme cancérigènes par le IARC ou l US EPA : I : Insecticides, H : Herbicides, F : Fongicides Nature Classe US EPA Classe IARC Alpha-HCH I B2 2B Atrazine H C 3 Captane F / 3 Carbaryl I / 3 Chlorothanolil F / 3/2B Deltamethrine I / 3 Dichlorvos I B2 2B Folpel F B2 / Gamma hch I C 2B Malathion I / 3 Metolachlore H C / Parathion-ethyl I C 3 Parathion-methyl I C 3 Trifluraline H C 3 III.2.2 Effets non cancérigènes III Effets sur la reproduction et le développement Les mécanismes d action varient selon les pesticides et se révèlent complexes et non totalement explorés. Les pesticides agiraient comme des perturbateurs endocriniens et interféreraient avec les hormones, les facteurs de croissance ou les neurotransmetteurs. Ils entraîneraient de nombreuses pathologies comme l infertilité masculine, la mort fœtale (avortement spontané et mortinatalité), prématurité et hypotrophie, ainsi que des malformations congénitales. Selon l Observatoire Régional de la Santé en Bretagne (O.R.S.B) le lien entre exposition aux pesticides et malformations congénitales est envisagé dans de nombreuses études. L augmentation du risque d infertilité masculine ou féminine, de mortalité fœtale, et de répercussions sur le fœtus (diminution de la croissance fœtale) est largement mise en avant (Tron et al., 2001). Cependant, étant donné l état actuel des connaissances, il est difficile d affirmer qu il existe un lien entre les pesticides et les pathologies de la fonction reproductrice ou les malformations congénitales. III Effets neurologiques et neuro-comportementaux Les connaissances sur les effets chroniques neurologiques sont limitées ; ils seraient dus à une inhibition de l activité de l acétylcholinestérase, induite par certains pesticides. Les principaux effets étudiés sont les neuropathies périphériques (retard de conduction de l influx nerveux, amoindrissement des réflexes ), les troubles neuro-dégénératifs (telle que la maladie de Parkinson), et les troubles neuro-comportementaux (crise de convulsion, trouble de la mémoire, irritabilité, dépression ). 18

19 De nombreux travaux ont confirmé que l exposition in utero aux polychlorobiphényles (PCB) et à d autres produits organochlorés associés, présents dans l alimentation, pouvait entraîner des retards de développements psychomoteurs de l enfant (Comité de la prévention et de la précaution, 2002). Le lien entre l utilisation des pesticides et la survenue d une maladie de Parkinson fait l objet de nombreux travaux, mais aucun consensus ne s est encore dégagé. III Autres effets Les pesticides pourraient avoir d autres effets sur la santé après une longue durée d exposition. A noter que ces divers effets sont variés et que le lien entre l exposition à ces produits phytosanitaires et ces effets, n est pas clairement défini. Les pesticides pourraient ainsi provoquer, suite à un dérèglement endocrinien, des atteintes métaboliques (la perte de poids, l obésité, le diabète, les troubles digestifs ), des atteintes hématologiques (anémie), ainsi que des atteintes immunitaires (diminution de la production d anticorps, réaction d hypersensibilité retardée ). Cependant le fait que ces différents effets soient dus à une exposition aux produits phytosanitaires n est pas démontré avec certitude. Tous ces effets non cancérogènes surviennent au-delà d une certaine dose administrée et pour une durée d exposition déterminée. Ce sont des effets à seuil, puisque l intensité des effets croît avec l augmentation de la dose administrée, il existe donc une dose limite en dessous de laquelle le danger ne peut apparaître. 19

20 IV Identification des relations dose-réponse des pesticides IV.1 Valeurs toxicologiques de référence La VTR définit une relation quantitative entre la dose administrée ou absorbée et l incidence de l effet délétère. Elle est établie à partir d études expérimentales chez l animal mais également à partir d études et d enquêtes épidémiologiques chez l homme, par des instances nationales et internationales (Ineris, 2003). Les VTR sont spécifiques d un effet, d une voie, et d une durée d exposition et sont établies par des organismes et des agences spécialisées (OMS, US EPA, ATSDR) Certaines de ces instances bénéficient d une plus grande notoriété que d autres selon les organismes de référence français. Les valeurs disponibles concernent le plus souvent la voie orale ou respiratoire et leurs estimations peuvent différer pour une même voie d exposition. Ainsi pour un composé, il est possible de disposer de plusieurs VTR pour les différentes voies d absorption ou pour une même voie. L évaluation quantitative du risque sanitaire suppose de disposer d une VTR adaptée au contexte. Lorsqu il y en a plusieurs, il faut faire un choix entre ces valeurs selon les critères de l étude en cours : voie d exposition, durée d exposition, «réputation» de l organisme qui les définit. IV.2 VTR des pesticides recherchés sur les deux sites Pour une voie donnée et un effet donné, une VTR est déterminée par chaque molécule active en différenciant : - Les substances à effet avec seuil, pour lesquelles une dose journalière admissible est proposée. - Les substances à effet sans seuil, pour lesquelles un excès de risque de cancer est déterminé en fonction de la dose d exposition. IV.2.1 VTR avec seuil Elles s appliquent aux effets non cancérigènes des pesticides. Elles traduisent : - la relation dose-réponse, relation entre la fréquence de survenue d une pathologie dans la population et le niveau d exposition à un toxique. - la relation dose-effet en fonction de la mesure effectuée qui correspond à l augmentation de la variété et de la sévérité des effets toxiques observés avec le niveau d exposition (Bonvallot et Dor, 2002). Ces VTR avec seuil ont été trouvées pour certains des pesticides recherchés au sein de deux organismes reconnus : - ATSDR qui établit la Mrl (Minimal risk level). - US EPA qui détermine la RfD (Reference Dose). 20