Evaluation de la contamination de l atmosphère intérieure induite par l utilisation de biocides

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1 Evaluation de la contamination de l atmosphère intérieure induite par l utilisation de biocides Caroline RAEPPEL, Pr. Maurice MILLET Journées Techniques CS3D 27 septembre 2012 Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse (LMSPC) Equipe de Physico-Chimie de l'atmosphère UMR 7515 CNRS- Université de Strasbourg Laboratoire de Toxicologie, Centre de Recherche Public - Santé Université du Luxembourg

2 Contexte de l étude Evaluation de la contamination des atmosphères intérieures et extérieures induite par les usages non agricoles de pesticides Pesticides non agricoles : entretien des espaces verts et des voiries, traitements dans les entrepôts, usines ou locaux professionnels et privés entretien des jardins et potagers, traitements insecticides dans les habitations, traitements des animaux domestiques Mise en évidence de l exposition humaine aux pesticides non agricoles: mesure des concentrations dans l air grâce à l utilisation de capteurs passifs (niveaux de contamination de l atmosphère et variabilité temporelle) analyse de cheveux collectés sur des personnes à priori exposées

3 Contexte de l étude Principaux objectifs: mise au point de méthodes d analyse d échantillons d air (thermodésorption, analyse en chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse GC-MS) mise en évidence d une éventuelle exposition humaine via l utilisation de cheveux comme biomoniteur (mise au point de la méthode d analyse) réalisation de campagnes de prélèvements en air extérieur et en zones confinées liées à un traitement ponctuel ou à un suivi continu à l aide de capteurs passifs (mise en évidence d une contamination et de sa variabilité, les cinétiques de disparition des molécules, une rémanence potentielle, les transferts entre milieu extérieur et intérieur)

4 Méthodologie Liste substances actives

5 Méthodologie Dispositif de prélèvement utilisation de capteurs passifs (Adsorbant Tenax TA) Méthode simple, facile d utilisation, adaptée aux campagnes de grande envergure Cylindre maillé contenant l adsorbant Couvercle laissant passer l air Abri cylindrique en PVC Wania and al Development and calibration of a resin-based passive sampling system for monitoring persistent organic pollutants in the atmsophere. Environ. Sci.Technol. 37,

6 Méthodologie Extraction Analyse des tubes de Tenax Appareillage: Turbomatrix ATD Perkin Elmer Gain de temps, de sensibilité et de «propreté» Ajout des étalons internes deutérés

7 Méthodologie Extraction en 2 temps (d après document Perkin Elmer) 1 ère étape:

8 Méthodologie Extraction en 2 temps (d après document Perkin Elmer) 2 ème étape:

9 Méthodologie Optimisation des paramètres de le thermodésorption

10 Méthodologie Analyse en GC-MS Appareillage: chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse quadripolaire Turbomass Gold Perkin Elmer Analyse simultanée de plusieurs pesticides aux propriétés physicochimiques différentes Paramètres analytiques: - gaz vecteur hélium, débit 1 ml.min -1 - colonne Varian VF 5ms 60m x 0.25mm x 0.25 µm - température ligne de transfert 320 C, source 280 C - mode impact électronique, énergie d ionisation 70eV

11 Méthodologie 1. Alléthrine, 2. Pralléthrine, 3. DDE D8, 4. DDT D8, 5. Imiprothrine, 6. Butoxyde de pipéronyl, 7. Tétraméthrine, 8. Bifenthrine, 9. Cyphénothrine, 10. Perméthrine, 11. Trans-cyperméthrine D6

12 Méthodologie Développement de la méthode d analyse en GC-MS Mise au point du mode SIM: sélection de 2 ou 3 fragments caractéristiques Augmentation de la sensibilité par rapport au mode Full Scan 183 Perméthrine

13 Méthodologie Paramètres de validation et limites de quantification et de détection

14 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble 7 modalités de traitements testées: pulvérisation basse pression, fumigation, nébulisation, aérosol professionnel, aérosol grand public, aérosol volant, aérosol rampant 6 substances actives appliquées prélèvements: journalier la première semaine après le traitement, puis tous les 2 jours la deuxième semaine

15 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble

16 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble

17 Campagnes de prélèvements Traitements divers en simulation 2 types de traitements testés: traitement du bois et diffuseur antimoustiques grand public 2 substances actives appliquées: perméthrine (Xilix Gel Curatif), pralléthrine (RAID) prélèvements BOIS: journalier la première semaine après le traitement, puis tous les 3 jours la deuxième semaine prélèvements MOUSTIQUE: - nuit pendant le fonctionnement de la prise et journée suivante - journalier avec prise pendant la nuit - 3 jours avec prise 2,5 jours

18 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble quantification uniquement pour le 1 er prélèvement contamination faible liée au mode d application décroissance rapide substance la plus concentrée dans le produit commercial n est pas la substance la plus concentrée dans l échantillon: influence des caractéristiques physico-chimiques des substances sur leur comportement

19 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble forte concentration le 1 er jour liée à la génération d un important brouillard lors de la fumigation décroissance rapide contamination mesurée les jours suivant l application: phénomène de volatilisation

20 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble concentration les plus fortes mesurées (saturation) liée à la génération d un nuage d aérosol lors de l application décroissance rapide et niveau de contamination de plus en plus faible pour l alléthrine et la tétraméthrine fluctuation contamination bifenthrine: phénomène de rémanence

21 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble fortes concentrations mesurées le jour du traitement décroissance rapide jusqu à disparition totale des substances dans l air substance la plus concentrée dans le produit commercial n est pas la substance la plus concentrée dans l échantillon: influence des caractéristiques physico-chimiques des substances sur leur comportement

22 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble fortes concentrations mesurées le jour du traitement décroissance plus lente jusqu à la quasi disparition des substances dans l air phénomène de volatilisation, taux de renouvellement de l air plus faible

23 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble contamination plus ou moins forte le jour du traitement liée au mode d application décroissance rapide pour arriver à un niveau de contamination nul en 2 jours (aérosol volant) niveau de contamination faible de la cyphénothrine: influence de la ventilation? imiprothrine non détectée mais quantité appliquée faible et limite de quantification élevée (10 ng)

24 Campagnes de prélèvements Traitements de vide-ordures dans un immeuble prélèvements pièce témoin: aucune contamination identifiée à l exception de la perméthrine: possible contamination lors de l analyse. prélèvements couloir: aucune contamination détectée à l exception de la perméthrine (valeur sous la limite de quantification): possible contamination lors de l analyse pas de dispersion des biocides lors des traitements.

25 Campagnes de prélèvements Traitements divers en simulation Traitement BOIS: contamination inférieure à la limite de quantification; possible contamination lors de l analyse. Traitement MOUSTIQUE: aucune contamination mesurée limite de détection trop élevée pour la pralléthrine utilisation d une autre méthode pour la caractérisation de la contamination

26 Conclusion et perspectives Profils de concentration des biocides: forme similaire d un traitement à l autre contamination marquée le jour du traitement puis une décroissance plus ou moins rapide jusqu à atteindre une concentration nulle ou très faible. Plusieurs facteurs influençant les concentrations mesurées : les quantités de biocides appliquées, la nature des substances actives dont va dépendre les phénomènes de volatilisation, d adsorption sur des particules ou encore sur le capteur passif, les modalités d application ou encore la ventilation.

27 Conclusion et perspectives Exposition humaine: applicateur muni d un équipement de protection individuelle limitant au maximum l exposition; aucune dissipation des biocides appliqués dans les vide-ordures observée dans le couloir; lieux peu fréquentés; exposition potentielle des gardiens lors de leurs passages dans les vide-ordures. Evaluation débits de prélèvements du capteur passif pour ces biocides, afin de connaître les niveaux de contamination par volume d air. Problème de sensibilité de la méthode dans le cas du traitement antimoustiques. Utilisation d autres méthodes de prélèvements et d analyse (par exemple: méthode «online» spectromètre de masse avec ionisation par réaction de transfert de proton).

28 Merci de votre attention!