Evaluation des risques sanitaires liés aux émissions atmosphériques industrielles de la ZI de Dunkerque CAREPS Centre Rhône-Alpes d Epidémiologie et de Prévention Sanitaire Aurore Rouhan 28 avril 2005 Objectifs Evaluer les risques sanitaires Exposition chronique Populations résidentes Emissions d un ensemble d installations Exposition aérienne Risque actuel 28 avril 2005 2
Méthodologie -Evaluation des risques sanitaires- Identification des dangers (inhérent aux polluants étudiés) Recherche des relations dose-réponse (quantification de la relation entre la dose et les effets délétères) χ VTR (valeur toxicologique de référence) Estimation des expositions (voies d'exposition, populations cibles) Caractérisation des risques (estimation quantitative de l'excès de risque lié à l'exposition aux polluants) χ IR (indice de risque) χ ERI (excès de risque individuel) 28 avril 2005 3 Inventaire des émissions 31 installations visées par le SPPPI 25 installations incluses dans l étude Inventaire des composés Choix des composés traceurs INERIS, 2002 28 avril 2005 4
17 composés retenus (1) dioxyde de soufre oxydes d azote poussières acide fluorhydrique 1,3-butadiène benzène toluène xylènes benzo(a)pyrène arsenic cadmium chrome manganèse mercure nickel plomb dioxines 28 avril 2005 5 17 composés retenus (2) Choix d un composé dans une famille : Oxydes d azote dioxyde d azote Poussières PM10, PM2,5 Dioxines équivalents toxiques (TEQ) Choix d une espèce chimique d intérêt : Arsenic arsenic inorganique Chrome ingestion : chrome III Mercure par ingestion mercure élémentaire mercure organique 28 avril 2005 6
Évaluation des risques sanitaire IDENTIFICATION DES DANGERS Recherche des relations dose-réponse Estimation des expositions Caractérisation des risques 28 avril 2005 7 Identification des dangers -Définition (1)- Déterminer les effets néfastes des agents physiques, chimiques ou biologiques (toxicité aiguë, chronique, cancérogénicité ) Observation médicale Études épidémiologiques Études toxicologiques Homme Animal 28 avril 2005 8
Identification des dangers -Définition (2)- Effet systémique Effet cancérigène Effet à seuil Effet survenant au-delà d une certaine dose administrée du composé. Au-delà du seuil, l intensité augmente avec la dose. Effet sans seuil Effet pouvant apparaître quelque soit la dose reçue. La probabilité de survenue augmente avec la dose mais l intensité de l effet n en dépend pas. 28 avril 2005 9 Identification des dangers par voie d exposition retenue Composés 1,3-butadiène acide fluorhydrique benzène dioxyde de soufre manganèse dioxyde d azote poussières toluène xylène Atteinte par voie respiratoire cœur, système sanguin, tractus respiratoire * cancer multisite * tractus respiratoire système hématopoïétique leucémies tractus respiratoire atteintes du système nerveux central tractus respiratoire tractus respiratoire, appareil cardio-vasculaire détérioration de la vision des couleurs troubles neurologiques 28 avril 2005 10
Identification des dangers par voie d exposition retenue Composés arsenic benzo(a)pyrène cadmium chrome dioxines mercure nickel plomb Atteinte par voie respiratoire cancer tractus respiratoire reins, poumons cancer pulmonaire tractus respiratoire cancer du poumon inflammation pulmonaire, atteintes sanguines et rénales cancer du poumon système nerveux central et périphérique Atteinte par voie digestive phanères, peau, cœurvaisseaux, système sanguin, système nerveux, cancer cutané cancer estomac foie reins peau (sensibilisant) cancers multi-sites * système nerveux central, reins atteinte sanguine et rénale * reins, appareil digestif, os 28 avril 2005 11 Évaluation des risques sanitaire Identification des dangers RECHERCHE DES RELATIONS DOSE-RÉPONSE Estimation des expositions Caractérisation des risques 28 avril 2005 12
Relations dose-réponse -Définition (1)- Probabilité de survenue des effets décrits dans l identification des dangers Valeurs toxicologiques de référence (VTR) Risque à seuil MRL, RfD/RfC Risque sans seuil ERU = Excès de risque unitaire 28 avril 2005 13 Relations dose-réponse -Définition (2)- Risque à seuil : CCA = Concentration admissible dans l air DJA = Dose journalière admissible Risque sans seuil : ERU = Excès de risque unitaire Probabilité pour un individu de développer un cancer lié à une exposition égale, en moyenne sur sa durée de vie, à une unité de dose de la substance toxique. ERU = 10-5 probabilité supplémentaire de 0,00001 par rapport au risque de base de contracter un cancer lié à l exposition étudiée. 28 avril 2005 14
Sources de données Organisme Identification des dangers VTR Classement cancérogénicité OMS (CIRC) ATSDR EPA OEHHA Health Canada RIVM HSDB INERIS INRS UE + TERA : Base synthétique de VTR 28 avril 2005 15 Évaluation des risques sanitaire Identification des dangers Recherche des relations dose-réponse ESTIMATION DES EXPOSITIONS Caractérisation des risques 28 avril 2005 16
Voies d exposition retenues L inhalation de gaz et particules L ingestion : de sol contaminé par les dépôts de particules atmosphériques, de produits végétaux, de produits animaux, d eau potable, de poissons. 28 avril 2005 17 Hypothèses d exposition Durée de résidence = 30 ans Exposition permanente : 24H/24, 7j/7, 365 j/an Habitudes moyennes de consommation locale ZEAT Nord et fortes habitudes de consommation locale agriculteurs 28 avril 2005 18
Inventaire des populations Recensement de la population par tranche d âge (INSEE) Recensement des enfants (conseil général, inspection académique) Recensement des personnes en établissement sanitaire (hôpitaux, maisons de retraite, structures d accueil des handicapés ) (FINESS) 28 avril 2005 19 Estimation des apports INHALATION A partir des concentrations moyennes annuelles INGESTION A partir des dépôts moyens annuels (et des concentrations) modélisés par ARIA Technologies pour chaque maille du domaine d étude 28 avril 2005 20
Modélisation de l exposition par ingestion DIOXINES et BENZO(a)PYRÈNE ELEMENTS TRACES Logiciel CalTOX (EPA, 1996) Équations de transfert (EPA, 1998) Apports liés aux émissions des installations (par ingestion de terre et de produits) Apports liés au bruit de fond (par ingestion de terre et de produits) Apports liés aux autres sources 28 avril 2005 21 Choix des scénarios Caractérisation du risque Sur la maille maximum Pas de risque / Risque acceptable Résultats/maille max. Possibilité de risque / Risque inacceptable Définition de la zone d impact sanitaire Pas d exposition possible sur cette zone d impact Exposition possible sur cette zone d impact Risques calculés ne portent pas sur des zones de résidence ou d exploitation agricole Caractérisation de la zone d impact 28 avril 2005 22
Évaluation des risques sanitaire Identification des dangers Recherche des relations dose-réponse Estimation des expositions CARACTÉRISATION DES RISQUES 28 avril 2005 23 Caractérisation du risque -Risque à seuil- IR = CI (ou DJE) / VTR IR < 1 IR >1 Survenue d effet toxique peu probable même pour les populations sensibles Possibilité d apparition d effets 28 avril 2005 24
Caractérisation du risque -Risque sans seuil : Excès de risque individuel- ERI = ERU x CI (ou DJE) Pas de seuil d absence de risque ERI < 10-5 ERI > 10-5 Risque acceptable Risque inacceptable 28 avril 2005 25 Résultats de la caractérisation des risques liés aux émissions de la ZI Caractérisation des risques par composés Présentation des composés IR>1 ou ERI>10-5 Cadmium, Manganèse, Benzène, Chrome VI, Dioxines. Caractérisation des risques cumulés par effets 28 avril 2005 26
Manganèse : Localisation IR>1 (inhalation) Pas d exposition chronique résidentielle 28 avril 2005 27 Cadmium : localisation IR>1 et ERI>10-5 (inhalation) Pas d exposition chronique résidentielle 28 avril 2005 28
Benzène : localisation ERI>10-5 (inhalation) Pas d exposition chronique résidentielle 28 avril 2005 29 Chrome VI : localisation ERI>10-5 (inhalation) Pas d exposition chronique résidentielle 28 avril 2005 30
Dioxines : localisation IR>1 (ingestion) Habitudes moyennes d autoconsommation 12,5 hectares Fortes habitudes d autoconsommation 75 hectares Zone industrielle pas d exposition chronique résidentielle 28 avril 2005 31 Cumul des effets (INERIS, 2003) Effets à seuil : IR doivent être sommés par organe cible Effets sans seuil : ERI doivent être sommés quelle que soit la cible 28 avril 2005 32
Résultats de la caractérisation du risque -Risque systémique hépatique- Composés Indice de risque xylènes 0,005 -Risque systémique osseux et digestif- Composés plomb Indice de risque 0,02 Risques hépatiques et osseux liés aux émissions industrielles peu probables 28 avril 2005 33 Résultats de la caractérisation du risque -Risque systémique cutané- Composés arsenic inorganique chrome III Indice de risque 0,04 Risque cutané lié aux émissions industrielles peu probable 28 avril 2005 34
Résultats de la caractérisation du risque -Risque systémique cardiovasculaire- Composés 1,3-butadiène arsenic inorganique benzène nickel plomb poussières xylènes Indice de risque 0,4 à 0,5 Risque cardiovasculaire peu probable 28 avril 2005 35 Composés Indice de risque cadmium Résultats de la caractérisation du risque -Risque systémique rénalmercure 1,6 plomb Localisation des impacts sanitaires sur carte 28 avril 2005 36
Localisation des risques rénaux liés aux émissions industrielles Risque rénal lié aux émissions industrielles peu probable 28 avril 2005 37 Résultats de la caractérisation du risque -Risque systémique respiratoire- Composés 1,3-butadiène acide fluorhydrique cadmium chrome VI dioxyde de soufre nickel oxydes d azote poussières xylènes Indice de risque 2,6 à 2,7 Voir carte 28 avril 2005 38
Localisation des risques respiratoires liés aux émissions industrielles Risque respiratoire lié aux émissions industrielles peu probable 28 avril 2005 39 Résultats de la caractérisation du risque -Risque neurologique- Composés arsenic inorganique manganèse mercure plomb toluène xylènes Indice de risque 7,8 Voir carte 28 avril 2005 40
Localisation des risques neurologiques liés aux émissions industrielles Risque neurologique lié aux émissions industrielles peu probable 28 avril 2005 41 Résultats de la caractérisation des risques -Risques cancérigènes- Composés Excès de risque 1,3-butadiène arsenic inorganique benzène benzo(a)pyrène 3,2.10-5 à 4,3.10-5 Voir carte cadmium chrome VI 28 avril 2005 42
Localisation des risques cancérigènes liés aux émissions des installations industrielles Risque cancérigène lié aux émissions industrielles peu probable 28 avril 2005 43 Risques globaux (INERIS, 2003) = Risques liés à l ensemble des sources d émissions (émissions industrielles + toutes les autres sources d émissions) Exemples de résultats : Risque neurologique Risque cancérigène 28 avril 2005 44
Résultats de la caractérisation du risque -Risque neurologique- Composés arsenic inorganique manganèse mercure plomb toluène xylènes Indice de risque 7,8 Risque peu probable d après carte Confiance risque cumulé ND 4 1 3 2 2 Indice de risque cumulé 8,8 à 10,3 (dont + 3/4 manganèse) Etude complémentaire nécessaire 28 avril 2005 45 Résultats de la caractérisation des risques Risques cancérigènes Composés 1,3-butadiène arsenic inorganique benzène benzo(a)pyrène cadmium chrome VI Excès de risque risque 3,2.10-5 à 4,3.10-5 Risque peu probable d après carte Confiance risque cumulé 4 ND 2 1 3 1 2 Excès de risque cumulé 1,6.10-4 à 1,7.10-4 (dont 3/4 1,3-butadiène) Etude complémentaire nécessaire 28 avril 2005 46
Incertitudes Etude partielle des COV et des HAP Incertitudes sur les émissions de poussières Absence de bruit de fond local atmosphérique en 1,3-butadiène et en manganèse Les dioxines modélisées selon le 1,2,3,4,6,7,8- HpCDF L'exposition des personnes est considérée permanente 28 avril 2005 47 Conclusion (1/2) : Composés considérés individuellement Risque à seuil non négligeable (IR>1) Risque sans seuil non acceptables (ERI > 10-5 ) cadmium manganèse dioxines et furanes benzène cadmium chrome VI Zones d impact industrielles 28 avril 2005 48
Conclusion (2/2) : Somme des effets Risques systémiques non négligeable (IR>1) Risques cancérigènes non acceptables (ERI > 10-5 ) Ensemble des émissions Emissions industrielles Ensemble des émissions Système rénal Appareil cardiovasculaire Appareil respiratoire Système nerveux Zones d impact industrielles Incertitudes BF : 1,3-butadiène manganèse Zones d impact industrielles Incertitudes BF 1,3-butadiène 28 avril 2005 49